煤炭地下气化炉高能快速点火的点火平巷点火装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种煤炭地下气化炉高能快速点火的点火平巷点火装置和方法，其结构包括点火平巷和下部平巷，点火平巷和下部平巷之间设有连通巷，连通巷内设有隔离密闭层，点火平巷和下部平巷之间设有排水管，点火平巷内还设有监测装置；点火平巷位于地下气化炉倾向下部，点火平巷内布置点火装置；点火平巷内设有供氧管和排烟管，供氧管的前端延伸至点火支架位置处，排烟管的前端延伸至点火平巷内。本发明专利技术可实现煤炭地下气化炉的高能、快速、可靠点火，点火能量大、点火速度快，操作简单，易于实现，解决了传统煤炭地下气化炉点火空间小、点火能量低、点火速度慢、点火可靠性差的问题。点火可靠性差的问题。点火可靠性差的问题。

【技术实现步骤摘要】
煤炭地下气化炉高能快速点火的点火平巷点火装置和方法


[0001]本专利技术涉及煤炭地下气化
，尤其是涉及一种煤炭地下气化炉高能快速点火的点火平巷点火装置和方法。

技术介绍

[0002]煤炭地下气化技术是将煤炭直接在原位上通过人工控制技术进行燃烧以及化学作用而转变成工业燃料或化工原料的一种新型的煤炭资源流态化开采技术，其重新定义了“洁净煤”的含义，使煤炭的开采使用价值得到很大程度的提高。煤炭地下气化技术将传统意义上的物理采煤转化为化学采气，并且将建井、采煤、地面气化三大工艺合而为一，能够实现井下的无人开采，能从根本上避免各种矿难事故的发生，具有环保安全、采煤率高、经济效益高等诸多优势。
[0003]煤炭地下气化技术将地下煤层构筑成一个封闭的气化炉，设置进气孔和出气孔，并与气化通道和煤层组成一个整体。将进气孔一端的煤层点燃后鼓入气化剂(空气、氧气、水蒸气等)，煤层燃烧后沿气化通道向前推进。所以进行煤炭地下气化生产的首要条件就是解决煤层的点燃，之后通过人工控制稳定生产煤气，点火作业的顺利实施是影响地下气化成果与否的关键。由于地质环境复杂多变，压力、地下水等各种不可预知条件的存在，给煤层点火带来了许多困难，目前应用的煤炭地下气化点火技术和方案仍存在一定的缺陷，点火能量低、点火速度慢、点火成功率低，难以实现快速高效成功点火。现有技术存在的缺点主要有以下几点：点火能量低，无论是投掷引燃物、点加热还是气体燃烧加热点火方法，点火过程的能量低，难以满足快速点火的要求。易受煤层内涌水影响，点火过程中涌水增加导致点火能量的消耗，水分蒸发吸热导致难以有效加热煤层并达到煤层的着火点，因而导致点火时间长，或者涌水量过大导致点火器短路或淹灭，导致点火失败，点火的可靠性低。现有的点火方式一般在钻孔通道内进行，而钻孔通道点火空间小，难以放置较大型的点火装置或引燃材料，可操作性差，因而可靠性较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种煤炭地下气化炉高能快速点火的点火平巷点火装置和方法，以解决当前的煤炭地下气化炉点火存在的点火空间小、点火功率低、点火速度慢以及点火作业可靠性低的问题。
[0005]根据本专利技术的一个目的，本专利技术提供一种煤炭地下气化炉高能快速点火的点火平巷点火装置，包括点火平巷和下部平巷，所述点火平巷和所述下部平巷之间设有连通巷，所述连通巷内设有隔离密闭层，所述点火平巷和所述下部平巷之间设有排水管，所述点火平巷内还设有监测装置；
[0006]所述点火平巷位于地下气化炉倾向下部，所述点火平巷内布置点火装置，所述点火装置包括多组点火支架、多级引燃材料、多个高能点火器和供电电源，所述多级引燃材料和所述高能点火器固定在所述点火支架上，所述高能点火器与供电电源连接；
[0007]所述点火平巷内设有供氧管和排烟管，所述供氧管的前端延伸至所述点火支架位置处，所述排烟管的前端延伸至所述点火平巷内。
[0008]进一步地，所述点火支架为布置于所述点火平巷内的工字钢斜支架，多组所述点火支架在所述点火平巷内并排排成一行；所述点火支架的倾斜面之上布置多个所述高能点火器和多级引燃材料，所述点火支架的倾斜面之下留有为所述排水管提供支撑的空间。
[0009]进一步地，多个所述高能点火器为布置于所述点火支架上的高功率陶瓷电加热器，所述高能点火器间隔布置固定在所述点火支架上。
[0010]进一步地，所述供电电源包括内部电源和外部电源，所述内部电源包括位于所述点火平巷内的内置储能电池，所述外部电源包括设置在所述点火平巷外的外接电源，所述内部电源和所述外部电源均与所述高能点火器连接。
[0011]进一步地，所述多级引燃材料为布置在所述点火支架上部的引燃物，所述多级引燃材料分层放置。
[0012]进一步地，所述多级引燃材料包括底层、中间层和上层，所述底层为为木柴层，所述中间层为焦炭层，所述上层为块状煤炭和焦炭的混合层，所述底层、所述中间层和所述上层内均混合有桶装汽油和石蜡，所述底层、所述中间层和所述上层之间采用钢丝筛网隔开。
[0013]进一步地，所述排水管的一端管口位于所述点火支架的下部空间，所述排水管的另一端管口贯穿所述隔离密闭层延伸至所述下部平巷内。
[0014]进一步地，所述监测装置包括位于所述点火平巷上端布置的感温传感器和感光传感器，所述感温传感器和所述感光传感器可监测点火过程所述点火平巷内的温度和光信号。
[0015]根据本专利技术的另一个目的，本专利技术提供一种煤炭地下气化炉高能快速点火的点火平巷点火方法，包括如下步骤：
[0016]步骤1，构建点火平巷
[0017]煤炭地下气化炉点火前，经下部平巷掘进一段连通巷，然后在气化炉下部掘进一条点火平巷，点火平巷位于煤炭地下气化炉的最下端；
[0018]步骤2，布置点火平巷内点火支架、高能点火器、供氧管、排烟管、排水管
[0019]首先在点火平巷内布设点火支架，点火支架上固定布置多个高能点火器；高能点火器采用双电源供电；
[0020]在点火平巷内的点火支架位置安装供氧管，在点火平巷内点火支架之上安装排烟管，在点火支架下部铺设一条排水管，排水管的一端管口位于点火平巷内点火支架下部空间，排水管的另一端管口位于隔离密闭层外的下部平巷内；
[0021]步骤3，布置多级引燃材料
[0022]在点火支架和高能点火器之上，铺设多级引燃材料，多级引燃材料分层铺设，每层引燃材料由一层钢丝筛网隔开，最下层为木柴和桶装汽油、石蜡混合；其上为焦炭层，其间混合桶装汽油、石蜡；最上层为块状煤炭和焦炭的混合层，其间混合桶装汽油、石蜡，呈袋装堆积和散装填充点火平巷顶部空间；
[0023]步骤4，安装监测装置
[0024]在点火平巷内上端布置感温传感器和感光传感器，用于监测点火过程点火平巷内的温度和光信号，通过分析温度和光信号，反馈确定点火平巷内不同位置点火器运行情况
和点火过程的成功与否，感温传感器和感光传感器的引线通过耐高温绝热管引出到下部平巷的信号接收器；
[0025]步骤5，连通巷做隔离密闭
[0026]点火平巷布置好后，在连通巷内做隔离密闭，将地下气化炉和外部巷道空间隔离开，电源线、传感器引线以及排水管均穿过隔离密闭层引出到下部平巷；
[0027]步骤6，连通性和气密性监测
[0028]煤炭地下气化炉点火前，通过供氧管鼓入空气，检查地下气化炉的连通性和气密性：供氧管鼓入的空气通过排烟管排出地下气化炉，则地下气化炉连通性良好；供氧管鼓入空气，排烟管关闭的情况下，如地下气化炉能承受一定的压力，且连通巷的隔离密闭层不漏气，则地下气化炉的气密性良好；
[0029]步骤7，地下气化炉点火
[0030]地下气化炉点火时，由供氧管提供富氧，排烟管打开排出气体，之后人员在隔离密闭层外启动点火开关进行地下气化炉点火；点火过程中，供氧管鼓入富氧，排烟管排出产生的烟气，点火平巷内的积水由排水管排出；监测装置持续工作，监测整个点火过程的温度和光信号，并传输到点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.煤炭地下气化炉高能快速点火的点火平巷点火装置，其特征在于，包括点火平巷和下部平巷，所述点火平巷和所述下部平巷之间设有连通巷，所述连通巷内设有隔离密闭层，所述点火平巷和所述下部平巷之间设有排水管，所述点火平巷内还设有监测装置；所述点火平巷位于地下气化炉倾向下部，所述点火平巷内布置点火装置，所述点火装置包括多组点火支架、多级引燃材料、多个高能点火器和供电电源，所述多级引燃材料和所述高能点火器固定在所述点火支架上，所述高能点火器与供电电源连接；所述点火平巷内设有供氧管和排烟管，所述供氧管的前端延伸至所述点火支架位置处，所述排烟管的前端延伸至所述点火平巷内。2.根据权利要求1所述的煤炭地下气化炉高能快速点火的点火平巷点火装置，其特征在于，所述点火支架为布置于所述点火平巷内的工字钢斜支架，多组所述点火支架在所述点火平巷内并排排成一行；所述点火支架的倾斜面之上布置多个所述高能点火器和多级引燃材料，所述点火支架的倾斜面之下留有为所述排水管提供支撑的空间。3.根据权利要求2所述的煤炭地下气化炉高能快速点火的点火平巷点火装置，其特征在于，多个所述高能点火器为布置于所述点火支架上的高功率陶瓷电加热器，所述高能点火器间隔布置固定在所述点火支架上。4.根据权利要求3所述的煤炭地下气化炉高能快速点火的点火平巷点火装置，其特征在于，所述供电电源包括内部电源和外部电源，所述内部电源包括位于所述点火平巷内的内置储能电池，所述外部电源包括设置在所述点火平巷外的外接电源，所述内部电源和所述外部电源均与所述高能点火器连接。5.根据权利要求1所述的煤炭地下气化炉高能快速点火的点火平巷点火装置，其特征在于，所述多级引燃材料为布置在所述点火支架上部的引燃物，所述多级引燃材料分层放置。6.根据权利要求5所述的煤炭地下气化炉高能快速点火的点火平巷点火装置，其特征在于，所述多级引燃材料包括底层、中间层和上层，所述底层为为木柴层，所述中间层为焦炭层，所述上层为块状煤炭和焦炭的混合层，所述底层、所述中间层和所述上层内均混合有桶装汽油和石蜡，所述底层、所述中间层和所述上层之间采用钢丝筛网隔开。7.根据权利要求1所述的煤炭地下气化炉高能快速点火的点火平巷点火装置，其特征在于，所述排水管的一端管口位于所述点火支架的下部空间，所述排水管的另一端管口贯穿所述隔离密闭层延伸至所述下部平巷内。8.根据权利要求1所述的煤炭地下气化炉高能快速点火的点火平巷点火装置，其特征在于，所述监测装置包括位于所述点火平巷上端布置的感温传感器和感光传感器，所述感温传感器和所述感光传感器可监测点火过程所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛林，吴景，程卫民，冯洺泽，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：