[发明专利]煤炭地下气化填充井口装置

说明书

本发明提供了一种煤炭地下气化填充井口装置。该装置包括：第一注入装置、第二注入装置和输气装置；其中，第一注入装置与气化炉相连通；第二注入装置与第一注入装置相连通，用于通过第一注入装置向气化炉内注入填充介质；输气装置与第一注入装置相连通，用于通过第一注入装置输出煤气或向气化炉内注入气化剂。本发明中，第二注入装置和输气装置均通过第一注入装置与气化炉相连通，第二注入装置可以向气化炉的出气孔或进气孔注入填充介质，输气装置可以将气化炉内的煤气输出或将气化剂注入气化炉内，实现了煤炭地下气化工艺正常运行与井口填充的同时进行，进而保证了气化炉的正常稳定运行，从而使出口煤气的组分不会发生很大的变化。

技术领域

本发明涉及煤气化技术领域，具体而言，涉及一种煤炭地下气化填充井口装置。

背景技术

煤炭地下气化技术是一种将埋藏在地下的煤炭进行燃烧，并通过煤的热作用及化学作用，产生可燃气体的过程。煤炭地下气化技术将传统的物理采煤变为化学采煤，代替了传统的建井、采煤、地面气化过程，具有安全性好、投资少、效益高、污染少等优点。

制约煤炭地下气化大规模产业化的主要因素是难以保持出口煤气组分的稳定。即随着气化反应的不断进行，燃空区越来越大，煤层顶板受到的地层压力也越来越大，当该压力到一定程度时，煤层顶板就会垮塌，地层中的水就会进入到气化炉中，气化炉中的污染物就会污染地下水，同时也会使出口煤气的组分发生很大的变化，甚至会使气化反应不能继续进行。因此，在煤层顶板发生垮塌时，需要对井口及时进行填充，但此时，煤炭地下气化工艺可能正在运行，而目前，并不能在工艺正常运行时，对井口进行填充。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种煤炭地下气化填充井口装置，旨在解决目前不能在煤炭地下气化工艺正常运行时对井口进行填充的问题。

一个方面，本发明提出了一种煤炭地下气化填充井口装置。该装置包括：第一注入装置、第二注入装置和输气装置；其中，第一注入装置与气化炉相连通；第二注入装置与第一注入装置相连通，用于通过第一注入装置向气化炉内注入填充介质；输气装置与第一注入装置相连通，用于通过第一注入装置输出煤气或向气化炉内注入气化剂。

进一步地，上述煤炭地下气化填充井口装置中，第二注入装置包括：第一注入斗和第二注入斗；其中，第一注入斗通过第一注入管道与第二注入斗相连通，第二注入斗与第一注入装置相连通；第一注入管道设置有与其分别相连通的放空管道和第一平衡管道，第一平衡管道通过第一注入装置与气化炉相连通。

进一步地，上述煤炭地下气化填充井口装置中，第一注入管道设置有第一阀门，放空管道与第一注入管道相连通的位置和第一平衡管道与第一注入管道相连通的位置均位于第一阀门与第二注入斗之间。

进一步地，上述煤炭地下气化填充井口装置中，第二注入斗的容积大于等于第一注入斗的容积。

进一步地，上述煤炭地下气化填充井口装置中，输气装置包括：温度检测器、流量检测器和第一压力检测器；其中，温度检测器、流量检测器和第一压力检测器均设置于输气管道；输气管道的第一端与第一注入装置相连通或输气管道的第二端与第一注入装置相连通。

进一步地，上述煤炭地下气化填充井口装置中，输气管道包括：第一输气管和第二输气管；其中，第一输气管的第一端与流量检测器的第一输气口相连通，第二输气管的第一端与流量检测器的第二输气口相连通；第一输气管的第二端与第一注入装置相连通或第二输气管的第二端与第一注入装置相连通；温度检测器设置于第一输气管，第一压力检测装置设置于第二输气管。

进一步地，上述煤炭地下气化填充井口装置中，第一输气管的第二端与第一输气口之间的距离大于等于第一输气管的通径的10倍。

进一步地，上述煤炭地下气化填充井口装置中，第二输气管的第二端与第二输气口之间的距离大于等于第二输气管的通径的20倍。