[实用新型]一种地下气化设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤炭地下气化技术领域，具体涉及一种地下气化设备。

背景技术

煤炭地下气化是开采煤炭的一种新工艺，其原理为：首先从地表沿煤层开掘两条巷道——进气通道和出气通道，然后在煤层中靠下部用一条水平巷道（即气化通道）将进气通道和出气通道连接起来，被巷道所包围的整个煤体，就是将要气化的区域，称之为气化盘区，或称地下气化设备；之后通过进气通道向煤层输送气化剂并点燃煤层使之进行燃烧气化，从出气通道中排出燃烧气化气体即煤气。

在煤炭地下气化过程中，气化工作面上会附着煤灰，随着燃烧的进行，煤灰厚度越来越大，达到一定厚度时，在重力的作用下会自动剥落外层，进行灰层变薄，等待再次积累到一定厚度剥落外层（Laboratory studies on combustion cavity growth in lignite coal blocks in the context of underground coal gasification,Sateesh Daggupati et al.Energy,35(2010):2375-2386）。在煤层的燃烧气化过程中，气化工作面上附着的煤灰厚度与煤质特性有关。在燃烧气化过程中，由于煤灰的间隔，气化剂需要渗透过灰层或者从灰层的龟裂处透过灰层才能与煤层接触进行反应，使得煤层与气化剂的接触不充分，影响煤层的气化效率，最终影响煤气品质。

现有技术虽然公开了很多地下气化炉，如CN102562025A公开了一种带有水泥石环的煤炭地下气化炉，但均没有解决气化工作面附着有煤灰，影响气化效率的问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种地下气化设备，所述地下气化设备包括高能声波发射装置，且所述高能声波发射装置能够清除附着在煤层气化工作面上的积灰，并且可以实现随着积灰面的移动而移动，解决了由于灰层堆积造成的煤层气化效率低，煤气品质差的问题。

本实用新型提供一种地下气化设备，包括依次连通的进气通道、气化通道和出气通道，所述地下气化设备还包括通入其中的管道，所述管道的第一端口伸出地面，第二端口位于气化通道中；所述第二端口连接有高能声波发射装置，用于清除地下煤层气化产生的积灰；所述管道伸出地面部分与拖拽装置连接，用于拖拽管道，使高能声波发射装置处于合适位置（所述合适位置即需要清灰的位置）。

优选地，所述高能声波发射装置包括声波清灰器、和用于避免声波清灰器与煤壁或者煤灰接触的保护罩。

优选地，所述声波清灰器包括进气管，与进气管连接的气-声转换装置，以及与进气管连接的套在气-声转换装置外面的喇叭状的声波导管。

优选地，所述保护罩为空心圆台状，所述圆台的上表面开有通孔，进气管通过通孔与管道的第二端口固定连接。

优选地，所述管道靠近第二端口处设置有防止管道的第二端口埋入灰层的支撑装置。

优选地，所述地下气化炉连接有监测装置，所述监测装置包括设置于出气通道出气口的煤气测量装置，用于监测出气通道输出煤气中有效成分的含量。

优选地，所述地下气化炉连接有控制装置，用于控制高能声波发射装置的启动和拖拽装置拖拽距离。

优选地，所述支撑装置为与管道管壁铰接连接的支撑板，所述支撑板在拖拽过程中与管道轴线呈20°以上角度。

优选地，所述支撑装置为套在管道靠近第二端口处的支撑套，所述支撑套（44）靠近第二端口（42）处的厚度比远离第二端口（42）处的厚度大。优选地，所述高能声波发射装置与管道的第二端口通过螺纹、销或卡套连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过在地下气化设备中通入设置有高能声波发射装置的管道，清除煤层气化工作面的积灰，裸露出新鲜的煤层与气化剂充分接触，提高气化效率和煤气的质量，并通过地面的拖拽装置实现高能声波发射装置随气化工作面的移动而移动的目的，完全适合于煤层地下气化的需要。

附图说明

图1为本实用新型提供的地下气化设备的结构示意图；

图2为实施例1提供的高能声波发射装置6的结构解剖示意图；

图3为支撑板43的结构示意图；

图4为支撑套44的结构示意图；

其中，1-进气通道；2-气化通道；3-出气通道；4-管道；5-拖拽装置；6-高能声波发射装置；7-煤层；

41-第一端口，42-第二端口，支撑板43，连接轴431，旋转板432，支撑套44；