[实用新型]一种煤炭地下气化用分离控制水雾化气化装置

说明书

本实用新型公开了一种煤炭地下气化用分离控制水雾化气化装置，包括沿轴向设置的用于通过气化剂的第一通道，第一通道的端部开设有第一喷射孔，第一喷射孔上连接有第一喷嘴；第一通道的外围与其同轴设置有环形的第二通道，第二通道的侧壁均匀间隔开设有至少两个第二喷射孔，第二喷射孔上连接有第二喷嘴，且第二喷嘴的喷射方向与第二通道的轴线方向相垂直；第二通道靠近第一喷嘴的一端与第一通道之间通过顶帽密封，顶帽上开设有第三喷射孔，第三喷射孔上连接有第三喷嘴，第三喷嘴的喷射方向与第二通道的轴线方向平行。本实用新型能够有效阻止煤层在气化过程中燃烧后的灰附着在第一喷嘴侧面导致喷嘴腐蚀和高温损坏，还可以防止煤层回火燃烧。

技术领域

本实用新型属于煤炭地下气化技术领域，具体涉及一种煤炭地下气化用分离控制水雾化气化装置。

背景技术

煤炭地下气化技术是将处于地下的煤炭进行有控制地燃烧，通过对煤的热作用及化学作用产生可燃气体的过程，其实质是只提取煤中含能组分，变物理采煤为化学采煤，不仅可以回收矿井遗弃的煤炭资源，而且还可以用于开采人工难以开采或开采经济性、安全性较差的薄煤层、深部煤层、三下压煤和高硫、高灰、高瓦斯煤层；煤炭地下气化技术开采出的地下气化煤气不仅可作为燃气直接民用和发电，而且还可以用于提取纯氢或作为合成油、二甲醚、氨、甲醇的原料气，煤炭地下气化燃烧后的灰渣留在地下，采用充填技术，大大减少了地表下沉，无固体物质排放，因此煤炭地下气化减少了地面环境的破坏，因而具有安全性好、投资少、效率高、污染少等优点，被誉为第二代采煤方法，是我国洁净煤技术的重要研究和发展方向。

但是现有技术中采用水蒸气加以适量富氧或纯氧作为气化剂使用时通常是直接将氧气和水分混合后用一根喷管喷入地下的气化反应区，喷管采用的喷嘴都是水平方向喷射的喷嘴，在具体使用过程中，随着气化过程的进行，气化的煤层燃烧后的灰渣会直接覆盖喷嘴，然后在高温作用下形成熔融灰渣，进而导致喷嘴被熔融灰渣包裹后烧坏，造成气化过程不连续。同时由于工作温度过高，井壁或煤壁上的煤层经常会发生回火燃烧，增大煤炭地下气化过程的危险性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种煤炭地下气化用分离控制水雾化气化装置，将气体和水分离输送，能够有效阻止煤层在气化过程中燃烧后的灰附着在第一喷嘴侧面导致喷嘴腐蚀和高温损坏，还可以防止煤层回火燃烧。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种煤炭地下气化用分离控制水雾化气化装置，包括沿轴向设置的用于通过氧气的第一通道，所述第一通道的端部开设有第一喷射孔，所述第一喷射孔上连接有第一喷嘴；

所述第一通道的外围与其同轴设置有环形的第二通道，所述第二通道的侧壁均匀间隔开设有至少两个第二喷射孔，所述第二喷射孔上连接有第二喷嘴，且所述第二喷嘴的喷射方向与所述第二通道的轴线方向相垂直；

所述第二通道靠近所述第一喷嘴的一端与所述第一通道之间通过顶帽密封，所述顶帽上开设有第三喷射孔，所述第三喷射孔上连接有第三喷嘴，所述第三喷嘴的喷射方向与所述第二通道的轴线方向平行。

在上述技术方案中，所述第一通道靠近所述第一喷嘴处的内壁上设置有温度检测单元。

在上述技术方案中，所述温度检测单元包括至少一个热电偶，所述热电偶设置至少一个测热点，至少一个所述测热点设置在所述第一喷射孔处。

在上述技术方案中，所述第二通道内设有用于支撑定位所述第二喷嘴的支撑块。

在上述技术方案中，所述第二喷射孔设置在垂直于轴线方向的同一平面内。

在上述技术方案中，所述顶帽的形状为圆台形。

在上述技术方案中，所述第二通道外对称设置有支撑片，支撑片为方形或半圆形，两个支撑片之间的管壁上设置有开闭口。