[发明专利]一种高温地下煤气降温装置

说明书

本发明涉及气体降温技术领域，特别涉及一种高温地下煤气降温装置。本发明的高温地下煤气降温装置用于置入井底套管中，该高温地下煤气降温装置包括生产管和喷淋装置，所述生产管置于所述井底套管中，所述生产管与井底套管之间形成冷却环腔，所述喷淋装置装配于所述生产管的下端，并与所述井底套管的对应部位密封连接，所述喷淋装置内部具有上下贯穿的煤气通道。本发明的有益效果是：结构设计合理，适合煤炭地下气化工程应用，施工便利，采用直接在生产管上加喷淋装置来喷水雾化的方案，使得内部的高温煤气与喷淋水汽混合，从而实现对高温煤气的降温经济简便，有效的实现对高温煤气的降温。

技术领域

本发明涉及气体降温技术领域，特别涉及一种高温地下煤气降温装置。

背景技术

煤炭地下气化技术(Underground Coal Gasification，UCG)是一种煤炭化学开采方法，把处于地下的煤炭进行有控制的原位燃烧气化，通过对煤的热化学作用产生H₂、CO和CH₄等可燃气体，是一种高碳资源低碳化开发清洁能源新技术高碳资源低碳化开发清洁能源新技术，也是一种资源与环境协调的煤炭绿色开采技术。

煤炭地下气化技术属于一种特殊的采煤方法，它集建井、采煤、气化三种工艺于一身，是对传统物理采煤技术的重要补充。它代替了庞大笨重的井下采煤设备和地面煤炭气化设备，变传统的物理采煤为化学采煤，实现了地下无人生产，避免了人身伤害和矿井事故发生。不仅可以回收矿井遗弃的煤炭资源，还可以用于开采井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。而且，避免了煤炭开采、运输环节带来的粉尘污染，气化后的矸石、灰渣留在地下，减少了地表固体废弃物堆积带来的环境影响，在一定程度上防止地表沉降。总之，它克服了现有矿井采煤的安全问题等弊端，也避免了传统采煤的地面煤炭气化过程中的废气、废水、废渣等的污染，具有产气成本低、安全性高和环境效益好的优点。

煤炭地下气化技术具有投资少、工期短、见效快、用人少、效率高、成本低、效益好等诸多优点，尤其适合我国煤矿地质条件复杂、劣质煤比较高、三下压煤严重的具体国情，具有广阔的推广应用前景。目前地下煤炭气化开发技术被国家作为重点发展计划项目，受到煤炭企业的高度重视，被列为我国《能源技术革命创新行动计划(2016—2030年)》之煤炭无害化开采技术创新战略方向。

煤炭地下气化技术的开发和应用，需要解决许多关键问题，其中一项为气化炉生产井筒的控温技术。在地下气化炉中发生气化反应，产生高达1200℃、10MPa的高温高压的混合气，并由生产井输出至地面，完成采气过程。基于地面设备和仪器的工作环境限制，以及充分利用地下混合气热量的需求，需将混合气到达生产井井口时的温度降至300-350℃。并且煤炭气化反应过程难以精确控制，导致井筒气流、温度、压力等条件严酷且复杂多样。因此，面对气化炉生产井的恶劣环境以及严苛的降温要求，气化炉生产井筒喷淋降温技术是煤炭地下气化工艺的发展乃至工程应用需要解决的一项技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高温地下煤气降温装置，有效的克服了现有技术的缺陷，以满足煤炭地下气化生产井的严苛控温要求。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种高温地下煤气降温装置，其用于置入井底套管中，该高温地下煤气降温装置包括生产管和喷淋装置，所述生产管置于所述井底套管中，所述生产管与井底套管之间形成冷却环腔，所述喷淋装置装配于所述生产管的下端，并与所述井底套管的对应部位密封连接，所述喷淋装置内部具有上下贯穿的煤气通道。

本发明的有益效果是：结构设计合理，适合煤炭地下气化工程应用，施工便利，采用直接在生产管上加喷淋装置来喷水雾化的方案，经济简便，有效的实现对高温煤气的降温。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。