碳基能源层原位转化用的等离子体发生器和方法技术

一种碳基能源层原位转化用的等离子体发生器和方法，等离子体发生器中，蒸发装置腔体内的液态介质产生相变转化为气态介质，气态介质经由蒸发装置通道逸散至过热装置内，由蒸发装置通道逸散的气态介质加热为过热气态介质；起弧电磁控制装置连接阴极杆的另一端以使阴极杆伸出和缩回，换热后的冷却剂循环流出至阴极冷却剂回流口，再作为工作介质输入进入所述蒸发装置，阳极冷却剂雾化装置连通所述环空的另一侧的空间以将冷却剂雾化为液滴，所述液滴喷向高温高活性等离子体被加热激发转化为高温高活性粒子。本等离子体发生器稳定起弧，分段控温，精准控制液态水蒸发与加热的流量与温度，并避免冷却水循环至地面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤层气化，尤其涉及一种碳基能源层原位转化用的等离子体发生器和方法。

技术介绍

1、近期提出采用高能量密度高活性粒子的等离子体气化技术，为煤层气化反应同时提供气化热源以及高活性气化剂，将高活性的水蒸气、二氧化碳等与煤层反应高效转化为氢气和一氧化碳高品质资源。由于煤层气化反应依靠等离子体热量辐射和高活性粒子还原反应控制，反应简化，启停方便；等离子体发生器是电气控制，综合来看，气化面控制程度大大提高，使得煤层气化过程更为精确可控。但由于碳基能源层原位转化需由地面至目标层位长距离输送气化剂、冷却剂以及电源等，尤其是深部碳基能源，更是超长距离输送。长距离输送带来的主要问题有高温气化剂，如过热水蒸气等冷却液化导致等离子体发生器无法启动；为了克服冷却剂长距离垂深循环过程中静水压力，回流冷却剂压力极大，对等离子体发生器结构的冲击大，导致等离子体发生器结构机械强度要求极高，故障和损坏率高；高压起弧过程中受长距离电源输送的影响，带来的电压电流大量衰减和电缆发热问题，导致等离子体发生器启动故障。

2、已公开专利技术专利cn117165332a提出一种水本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳基能源层原位转化用的等离子体发生器，其特征在于，其包括，

2.根据权利要求1所述的一种碳基能源层原位转化用的等离子体发生器，其特征在于，加热系统正极电缆连接所述加热系统正极，加热系统负极电缆连接所述加热系统负极，反应介质注入管连接所述加热系统注液口，阳极电缆连接阳极接线柱，阴极电缆连接阴极接线柱。

3.根据权利要求1所述的一种碳基能源层原位转化用的等离子体发生器，其特征在于，等离子发生器本体直径为5-10 cm，长度为60-200 cm，蒸发装置通道高度设置为0.5-3 cm，过热装置通道高度设置为0.5-2 cm。

4.根据权利要求1所述的...

【技术特征摘要】

1.一种碳基能源层原位转化用的等离子体发生器，其特征在于，其包括，

2.根据权利要求1所述的一种碳基能源层原位转化用的等离子体发生器，其特征在于，加热系统正极电缆连接所述加热系统正极，加热系统负极电缆连接所述加热系统负极，反应介质注入管连接所述加热系统注液口，阳极电缆连接阳极接线柱，阴极电缆连接阴极接线柱。

3.根据权利要求1所述的一种碳基能源层原位转化用的等离子体发生器，其特征在于，等离子发生器本体直径为5-10 cm，长度为60-200 cm，蒸发装置通道高度设置为0.5-3 cm，过热装置通道高度设置为0.5-2 cm。

4.根据权利要求1所述的一种碳基能源层原位转化用的等离子体发生器，其特征在于，所述过热装置通过电热转换将由蒸发装置通道逸散的气态介质加热使其达到300-500℃的过热气态介质。

5.根据权利要求1所述的一种碳基能源层原位转化用的等离子体发生器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚川，刘淑琴，王国勇，林雄超，王炜彬，刘岳明，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：