一种孔口煤气流量测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种孔口煤气流量测量装置，它包括气液固三相分离装置、煤气计量装置和压力调节装置且依次连接在地下气化出气钻孔孔口；所述气液固三相分离装置用于将煤气中含有的杂质组分从气相中脱除，降低其对煤气计量的影响，同时收集产生的冷凝液进行集中处理；所述煤气计量装置用于采集气液固三相分离装置分离后排出的干煤气的温度、压力和流量信号，从而得到干煤气的瞬时流量和累计流量；所述压力调节装置用于控制煤气流速，稳定煤气计量装置的压力，保证测量过程的稳定。有益效果是：能够有效去除孔口煤气中的冷凝液，并有效控制孔口煤气流速，从而可有效进行孔口煤气流量测量。

An orifice gas flow measuring device

The utility model discloses a orifice gas flow measuring device, which comprises a gas-liquid-solid three-phase separation device, a gas metering device and a pressure regulating device, and is connected successively with an underground gasification outlet gas drill hole; the gas-liquid-solid three-phase separation device is used to remove impurities contained in the gas from the gas phase and reduce their effects on the gas phase. The gas metering device is used to collect the temperature, pressure and flow signals of the dry gas discharged after the separation of the gas-liquid-solid three-phase separation device, thereby obtaining the instantaneous and cumulative flow of the dry gas; the pressure regulating device is used to control the gas. The pressure of the gas metering device is stabilized to ensure the stability of the measurement process. The beneficial effect is that the condensate in the orifice gas can be effectively removed, and the orifice gas flow rate can be effectively controlled, so that the orifice gas flow measurement can be effectively carried out.

【技术实现步骤摘要】
一种孔口煤气流量测量装置
本技术属于煤炭及煤层气开采
，具体涉及一种用于测量煤炭地下气化出气钻孔孔口煤气流量的孔口煤气流量测量装置。
技术介绍
煤炭地下气化技术可将赋存在地下的煤炭通过热作用与化学反应直接转化为煤气或合成气，并从地下气化炉出气钻孔排出。地下气化出气钻孔排出的煤气组成复杂(也称为粗煤气或荒煤气或湿煤气)，除含有主要气体成分氢气、一氧化碳、甲烷、二氧化碳、氮气外，根据气化煤种的不同，一般还含有大量的水蒸汽、焦油、固体颗粒物(灰渣、煤渣、岩石颗粒物等)、液滴(煤气夹带水、油滴)等，以及少量或微量的硫化氢、氯化氢、氰化氢、氨、苯酚等杂质。从出气钻孔排出的高温荒煤气，在地面管道内输送过程中，因降温冷却、降压减速，荒煤气中含有的水蒸汽、焦油、固体颗粒物、液滴等易发生沉降、凝结形成冷凝液，并与荒煤气中气体成分呈气液两相流而被一起输送。这导致荒煤气在输送过程中，一方面因冷凝液会沉积在管道、煤气计量装置的内壁上，甚至堵塞计量装置，从而严重影响对荒煤气的计量，导致煤气计量不准确或失实，甚至无法直接计量，也就无法进行出口流量或压力的自动控制，这在一定程度上制约了对煤炭地下气化过程的自动化控制。由于荒煤气中杂质对流量测量的影响，传统上一般不直接测量各个出气钻孔的煤气流量，而是将各个出气钻孔收集的荒煤气送入煤气总管道，再对煤气总管道中的煤气进行集中净化处理，脱除荒煤气中的水蒸汽、焦油、固体颗粒物(灰渣、煤渣、岩石颗粒物等)、液滴(煤气夹带水、油滴)等杂质，然后对净煤气总流量进行测量，但是这种方式仍然无法获得各个出气钻孔的流量，因而实际操作过程中，一般凭经验进行出气流量的调节。另一方面因大量的冷凝液在管道内积聚，冷凝液中往往还有腐蚀性介质(如硫化氢、氯化氢、氰化氢、氨、苯酚等)对管道产生腐蚀，影响管道的长期安全运行；此外，需要在煤气总管道上额外设置排污管线，定期排出冷凝液，冷凝液中含有大量的污染物是潜在的污染源，影响文明生产。为了解决这个问题，公开号为102032930A提出了一种分流式煤气流量测量装置，在计量装置内设置分流装置，当荒煤气流经分流装置时，荒煤气内冷凝液会向管道底部沉积并排除；干煤气则会向管道上部聚集，经进一步净化后进行计量，从而测得孔口煤气流量。现场实际使用中发现，计量装置内的分流装置效率太低，同时孔口煤气流速较快，导致无法有效去除冷凝液，从而难以实现分流测量的目的。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种能够有效去除孔口煤气中的冷凝液，并有效控制孔口煤气流速，从而可有效进行孔口煤气流量测量的孔口煤气流量测量装置。为解决上述问题，本技术采用如下技术方案：一种孔口煤气流量测量装置，包括气液固三相分离装置、煤气计量装置和压力调节装置，所述气液固三相分离装置、煤气计量装置和压力调节装置依次连接在地下气化出气钻孔孔口；所述气液固三相分离装置用于将煤气中含有的杂质组分从气相中脱除，降低其对煤气计量的影响，同时收集产生的冷凝液进行集中处理；所述煤气计量装置用于采集气液固三相分离装置分离后排出的干煤气的温度、压力和流量信号，从而得到干煤气的瞬时流量和累计流量；所述压力调节装置用于控制煤气流速，稳定煤气计量装置的压力，保证测量过程的稳定。优选的是，所述气液固三相分离装置包括分离器和分离罐，所述分离器为气液固三相分离器并设有煤气入口、气相出口和液相出口，其中煤气入口与所述出气钻孔孔口连通，气相出口与煤气计量装置连通；所述分离罐位于分离器下方且设有液相入口和水相出口，其中液相入口与分离器的液相出口连通，水相出口连接有水泵并通过水泵将分离罐内的冷凝液排至污水管道。优选的是，在分离器的煤气入口与气相出口之间设有旁通管线并在旁通管线上设有二个旁通阀门和一个取样口，该取样口位于二个旁通阀门之间的旁通管线上，用于当分离器堵塞或日常维护时，开启旁通管线保证出气钻孔的持续出气，以及对焦油、固体颗粒物等进行取样分析。优选的是，在水泵出口设有冷凝液流量计，用于对排放的冷凝液进行记录。优选的是，在冷凝液流量计与污水管道之间的管路上设有液位控制阀，在分离罐上设有液位计，液位计的信号输出端与液位控制阀的信号输入端连接，用于自动控制冷凝液的排出。优选的是，在冷凝液流量计与污水管道之间的管路上还设有通至所述出气钻孔孔口的冷凝水输送管，用于将所述分离罐内的部分冷凝液输送至出气钻孔孔口以冷却出口煤气；在冷凝水输送管上设有流量控制阀，所述冷凝液流量计的信号输出端与流量控制阀的信号输入端连接，用于自动控制冷凝液的流量大小。优选的是，所述分离罐上还设有油相出口，油相出口通过油泵与焦油罐连通，在油泵与焦油罐之间的管路上还设有焦油流量计，用于排出焦油。优选的是，所述煤气计量装置包括连通所述气相出口和压力调节装置入口的煤气管道及设在煤气管道上的气体流量计、温度传感器和压力传感器，所述煤气管道的入口与三相分离装置的气相出口连通，在煤气管道上靠近两端部分别设有上游截断阀和下游截断阀，以便于该煤气计量装置的日常维护。优选的是，在煤气计量装置内还设有一根连通所述气相出口和压力调节装置入口的旁通支路，在旁通支路上设有旁通截断阀，用于故障时维持出气钻孔的持续出气。优选的是，所述压力调节装置包括调节阀和截断阀，调节阀和截断阀通过管路并联在压力调节装置的入口和出口之间，在调节阀两侧的管路上分别设有上游截断阀和下游截断阀，以方便煤气计量装置的日常维护、故障时能够维持出气钻孔的持续出气。本技术的有益效果是：由于该装置包括气液固三相分离装置、煤气计量装置和压力调节装置且依次连接在地下气化出气钻孔孔口；通过所述三相分离装置能够将煤气中含有的杂质组分从气相中脱除，降低其对煤气计量的影响，同时收集产生的冷凝液进行集中处理；所述煤气计量装置能够采集气液固三相分离装置分离后排出的干煤气的温度、压力和流量信号，从而得到干煤气的瞬时流量和累计流量；所述压力调节装置能够控制煤气流速，稳定煤气计量装置的压力，保证测量过程的稳定；因此该装置能够有效的去除出气钻孔孔口煤气中冷凝液，并有效的控制孔口煤气流速，从而可有效的进行孔口煤气流量测量；冷凝液在孔口进行集中收集，经简单处理后，可作为调节出气钻孔煤气温度的冷媒。同时，易于进行自动化控制与操作。附图说明图1是本技术实施例1的结构示意图。图2是本技术实施例2的结构示意图。图中：出气钻孔1,气液固三相分离装置2,煤气计量装置3,压力调节装置4,分离器5,煤气入口5a,气相出口5b,液相出口5c,分离罐6,液相入口6a,水相出口6b,油相出口6c,水泵7,冷凝液流量计8,旁通管线9,旁通阀门10,取样口11，煤气管道12,上游截断阀13,压力传感器14，气体流量计15,温度传感器16,下游截断阀17，旁通截断阀18，旁通支路19，调节阀20,上游截断阀21,下游截断阀22，截断阀23,液位控制阀24，流量控制阀25，焦油流量计26,通过油泵27。具体实施方式实施例1如图1所示，本实施例涉及的一种孔口煤气流量测量装置，包括气液固三相分离装置2、煤气计量装置3和压力调节装置4，所述气液固三相分离装置2、煤气计量装置3和压力调节装置4依次连接在地下气化出气钻孔1孔口。所述气液固三相分离装置用于将煤气中含有的杂质组分从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种孔口煤气流量测量装置，其特征是：它包括气液固三相分离装置、煤气计量装置和压力调节装置，所述气液固三相分离装置、煤气计量装置和压力调节装置依次连接在地下气化出气钻孔孔口；所述气液固三相分离装置用于将煤气中含有的杂质组分从气相中脱除，降低其对煤气计量的影响，同时收集产生的冷凝液进行集中处理；所述煤气计量装置用于采集气液固三相分离装置分离后排出的干煤气的温度、压力和流量信号，从而得到干煤气的瞬时流量和累计流量；所述压力调节装置用于控制煤气流速，稳定煤气计量装置的压力，保证测量过程的稳定。

【技术特征摘要】
1.一种孔口煤气流量测量装置，其特征是：它包括气液固三相分离装置、煤气计量装置和压力调节装置，所述气液固三相分离装置、煤气计量装置和压力调节装置依次连接在地下气化出气钻孔孔口；所述气液固三相分离装置用于将煤气中含有的杂质组分从气相中脱除，降低其对煤气计量的影响，同时收集产生的冷凝液进行集中处理；所述煤气计量装置用于采集气液固三相分离装置分离后排出的干煤气的温度、压力和流量信号，从而得到干煤气的瞬时流量和累计流量；所述压力调节装置用于控制煤气流速，稳定煤气计量装置的压力，保证测量过程的稳定。2.根据权利要求1所述的孔口煤气流量测量装置，其特征是：所述气液固三相分离装置包括分离器和分离罐，所述分离器为气液固三相分离器并设有煤气入口、气相出口和液相出口，其中煤气入口与所述出气钻孔孔口连通，气相出口与煤气计量装置连通；所述分离罐位于分离器下方且设有液相入口和水相出口，其中液相入口与分离器的液相出口连通，水相出口连接有水泵并通过水泵将分离罐内的冷凝液排至污水管道。3.根据权利要求2所述的孔口煤气流量测量装置，其特征是：在分离器的煤气入口与气相出口之间设有旁通管线并在旁通管线上设有二个旁通阀门和一个取样口，该取样口位于二个旁通阀门之间的旁通管线上，用于当分离器堵塞或日常维护时，开启旁通管线保证出气钻孔的持续出气，以及对焦油、固体颗粒物等进行取样分析。4.根据权利要求2所述的孔口煤气流量测量装置，其特征是：在水泵出口设有冷凝液流量计，用于对排放的冷凝液进行记录。5.根据权利要求4所述的孔口煤气流量测量装置，其特征是：在冷凝液流量计与污水管道之间的管路上设有液位控...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱雨华，
申请(专利权)人：锦州中科制管有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21