[发明专利]一种任意角度下煤炭地下气化物理模拟实验装置及方法

权利要求书

1.一种任意角度下煤炭地下气化物理模拟实验装置，包括气化炉体（9），气化炉体（9）下端设置有承压底座（1）、承压底座（1）与气化剂管道框架（4）连接，气化炉体（9）上连通有气化剂管道（5），其特征在于，还包括旋转承重座（7），旋转承重座（7）和气化炉体（9）之间通过半轴承连接，气化炉体（9）的一侧设置有置样托盘（2）与密封舱盖（3），另一侧设置煤样（15），气化炉体（9）连接设有旋转轴承（8），便于气化炉体（9）进行旋转，气化炉体（9）上部均匀分布8个气化剂进气孔（6），每个气化剂进气孔（6）均有独立的阀门用来控制气化剂的进入。

2.如权利要求1所述的一种任意角度下煤炭地下气化物理模拟实验装置，其特征在于，气化炉体（9）一侧从左至右分别设有承压层（10）、保温层（11）和耐火层（12），承压层（10）为钢筋混凝土浇筑而成，与气化炉体（9）结构接触，保温层（11）为多层岩棉制成的空心长方体结构，耐火层（12）为由耐火硅材料制成。

3.如权利要求2所述的一种任意角度下煤炭地下气化物理模拟实验装置，其特征在于，耐火层（12）的一侧连接热电偶（13）与热电偶信号线（14），热电偶（13）用来测试实验过程中整个气化炉体（9）的温度变化情况，热电偶信号线（14）将热电偶的温度信号传送进后期的处理计算机。

4.如权利要求3所述的一种任意角度下煤炭地下气化物理模拟实验装置，其特征在于，穿过煤样（15）设有气化产出气管道（16），用来输送气化过程中的产出气。

5.如权利要求4所述的一种任意角度下煤炭地下气化物理模拟实验装置，其特征在于，气化炉体（9）上分别设有角度微调控旋钮（17），角度调控盘（18），固定装置（19）和角度显示盘（20），所述角度微调控旋钮（17）用来调控整个气化炉体的旋转角度，所述固定装置（19）分布在气化炉体（9）两端，用来控制角度调节后的气化炉体，所述角度显示盘（20）用来显示气化炉体（9）的倾角。

6.如权利要求5所述的一种任意角度下煤炭地下气化物理模拟实验装置，其特征在于，所述气化剂管道（5）为一软管，用来向整个气化炉体内部通入气化剂。

7.如权利要求6所述的一种任意角度下煤炭地下气化物理模拟实验装置，其特征在于，所述置样托盘（2）设置为长8m、宽1m、厚5cm的平板型结构，由耐火硅材料制成，置样托盘（2）底部设有滑轮。

8.一种任意角度下煤炭地下气化物理模拟实验方法，其步骤包括，

a、制备样品，将待气化的煤切割成1m×1m×1m的立方体型，并且从中心钻孔形成气化通，从上部钻孔至一半形成进气通道；

b、将处理好的样品放置在置样托盘（2）上，平行放置8块立方状样品，紧密布置，关闭气化炉体的密封舱盖（3）；

c、松开固定装置（19），调整角度微调控旋钮（17），观察角度显示盘（20），将整个装置从水平方向调整至所需要的煤层倾角，固定装置（19）将整个装置固定在设定角度，防止实验过程中出现旋转；

d、从气化剂管道（5）通入气化剂，在整个实验过程中，依次打开气化剂进气孔（6），控制进气的气化进程和气化的氧化区的位置与速率，模拟后退式气化工艺的进气方式；

e、随着气化过程的进行，大量高热值的气体，随着气化产出气管道（16） 排出，进入后续的气体处理装置脱硫、除渣、降温。

9.如权利要求8所述的一种任意角度下煤炭地下气化物理模拟实验方法，其特征在于，气化炉体（9）为一径向水平的圆柱形装置。