CN1062330C - 推进供风式煤炭地下气化炉 - Google Patents

Abstract

推进供风式煤炭地下气化炉，尤其适用于煤炭直接地下气化。由地面施工进排气孔，在进排气孔之间施工一定数量的辅助供风孔，并与供风系统相连，在气化通道中布置推进式辅助风道，辅助风道中分段安装数个定温可熔隔板，从而提高了气化通道中气体分子的扩散系数。当气化通道发生堵塞时，辅助风道能将气化剂直接送到气化工作面；当煤层气化高度较大时，辅助供风孔将发挥作用，使煤炭地下气化顺利进行，具有很广泛的应用前景。

Description

推进供风式煤炭地下气化炉

本发明涉及推进供风式煤炭地下气化炉，尤其适用于煤炭直接地下气化。

煤炭地下气化炉由进气孔，排气孔和气化通道组成，以前所采用的地下气化炉只有一个固定供风点，即进气孔底。但随着气化工作面远离进气孔时，固定点供风就难以将气化剂直接送到燃烧工作面，因而使气化反应所需要的温度条件遭到破坏，从而引起煤气热值下降。更有甚者，气化剂在燃烧工作面消耗很少，而大量的气化剂(O²)形成绕流而与排气侧煤气相混合，产生二次燃烧，使煤气热值大大降低。另外固定点供风，难以控制气化速度，且当煤层发生较大范围冒落时，气化剂就无法到达燃烧工作面，致使气化过程中断。

本发明的目的是提供一种能够控制气化剂供给区域的推进供风式煤炭地下气化炉，以实现气化过程的稳定和连续。

本发明推进供风式煤炭地下气化炉，在矿井选择合适的煤层，由地面施工进排气孔，配与进排气设施，在井下掘出煤巷，将进排气孔连接起来，构成气化通道，在气化通道中间设置推进辅助风道，辅助风道中布有定温可熔隔板，将辅助风道分隔成若干区段；气化通道的顶部设有辅助供风孔，辅助供风孔通道管道与进气孔联结，并与进气孔之间以及各个辅助供风孔之间有一定距离，进排气孔在煤层中的套管为花管，进气孔底部与辅助风道相连。

本发明推进供风式煤炭地下气化炉，气化通道位于煤层中部，断面为一般煤巷施工断面，长度和支护形式视煤层赋存条件而定，在气化通道中间设置的推进式辅助风道，由普通窑砖砌成，断面为长方形或穹形，断面积和气化通道断面面积之比为1∶50～1∶80，两侧为花墙，上覆盖面留有孔隙，孔隙长度与气化通道长度相等。推进式辅助风道中布置的定温可熔隔板，每隔10D设置一块，D为气化通道的当量直径。辅助供风孔的直径小于进排气孔直径，其断面积之和等于进气孔断面，辅助供风孔沿煤层钻进至气化通道顶部，与进气孔及其相互之间的距离为30D，D为气化通道的当量直径。

本发明推进供风式煤炭地下气化炉，由地面施工进、排气孔，在进、排气孔之间施工一定数量的辅助供风孔，并与供风系统相连，在气化通道中布置推进式辅助风道，辅助风道中安装定温可熔隔板，这样风流被辅助风道分成若干细流垂直地吹向气化工作面，提高了气化通道中气体分子的扩散系数。当气化通道发生堵塞时，辅助风道能将气化剂直接送到气化口工作面，形成垂直向上的渗流气化；当煤层气化高度较大时，辅助供气孔可发挥作用，使煤炭地下气化顺利进行，经实地半工业性试验，取得了很好的效果，具有很广泛的应用前景。

附图说明：

附图是本发明推进供风式煤炭地下气化炉结构图。

1-进气孔，2-供风管道，3-辅助供风孔，4-推进式辅助风道，5-气化通道，6-气化煤层，7-排气孔。

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步说明：

本发明推进供风式煤炭地下气化炉，在矿井选择合适的煤层，由地面施工进、排气孔1、7，在进、排气孔1、7之间施工一定数量的辅助供风孔3，用一直径相当的管道2将进气孔1和辅助供风孔3联结起来，并与供风系统相连。在井下掘进煤巷，将进、排气孔1、7连接起来，构成气化通道5，在气化通道5里布置推进供风式辅助风道4，这样就构成了推进供风式煤炭地下气化炉。该气化炉进、排气孔1、7由普通钻探技术施工，整个钻孔深度需放套管，其直径取决于煤气产量。进排气孔一般位于煤层底板或打倾斜孔上沿煤层钻进，沿煤层钻进时，在气化煤层6中的套管为花管，即在套管上钻若干个孔。辅助供风孔3的直径约为进、排气孔1、7直径的四分之一，沿煤层钻进至气化通道5的顶部，与进气孔1及相互之间的距离为30D，D为气化通道5的当量直径。气化通道5位于煤层中部，断面为一般煤巷施工断面，长度和支护形式视煤层赋存条件而定，在气化通道5的中间布置推进辅助风道4，辅助风道4由普通窑砖砌成，断面为长方形，断面积和气化通道断面比为1∶60，两侧为花墙，覆盖面上留有一定的孔隙，其长度与气化通道5长度相等。进气孔1底部与辅助风道4相连。在推进式辅助风道4中，每隔10D安装一块定温可熔隔板，将推进风道4分隔成若干区段。

当气化炉点火后，由进气孔1供风，风流一部分由花管直接进入气化通道5，主风流将进入辅助风道4，在定温可熔隔板的阻流作用下，主风流被辅助通道4两侧和顶面孔隙分成若干细流垂直地吹向气化工作面，提高了气化通道5内气体分子的扩散系数。当燃烧工作面移到第一块隔板处时，第一块隔板自动熔化，使供风区域达到第二块隔板，而随燃烧工作面向前推进。当燃烧区煤层下落时，将使火区覆盖在辅助风道4上，辅助风道4中的风流形成垂直向上的渗流气化，维持气化过程的连续进行，当气化通道5发生堵塞时，辅助风道4仍能将气化剂直接送到燃烧区；当气化煤层6燃烧高度较大时，辅助供风孔3和辅助风道4联合使用，形成推进供风系统。

Claims (4)

1．推进供风式煤炭地下气化炉，在矿井选择合适的煤层，由地面施工进气孔(1)、排气孔(7)，配与进、排气设施，在井下掘进煤巷，将进、排气孔(1)、(7)连接起来，构成气化通道(5)，其特征在于：在气化通道(5)中间设置推进辅助风道(4)，辅助风道(4)中布有定温可熔隔板，将辅助风道分隔成若干区段；气化通道(5)的顶部设有数个辅助供风孔(3)，辅助供风孔(3)通过管道(2)与进气孔(1)联结，并与进气孔(1)之间以及各个辅助供风孔之间及其相互之间有一定距离，进、排气孔(1)、(7)在煤层中的套管为花管，进气孔(1)底部与辅助风道(4)相连。

2．根据权利要求1所述的推进供风式煤炭地下气化炉，其特征在于：推进式辅助通道(4)由普通窑砖砌成，断面为长方形或穹形，断面积和气化通道断面面积之比为1∶50～1∶80，两侧为花墙，上覆盖面留有孔隙，长度与气化通道(5)长度相等。

3．根据权利要求1或2所述的推进供风式煤炭地下气化炉，其特征在于：推进式辅助风道(4)中布置的定温可熔隔板，每隔10D设置一块，所述的D为气化通道(5)的当量直径。

4．根据权利要求1或2所述的推进供风式煤炭地下气化炉，其特征在于：辅助供风孔(3)的直径小于进、排气孔(1)、(7)直径，其断面积之和等于进气孔断面积，辅助供风孔(3)沿煤层钻进至气化通道顶部，与进气孔(1)及其相互之间的距离为30D，所述的D为气化通道(5)的当量直径。