[发明专利]煤炭地下气化伺服混合实验系统及其气化方法

权利要求书

1.煤炭地下气化伺服混合实验系统，其特征在于：包括智能制氧机、气体混合箱、气化反应炉、气相色谱仪、气化产物收集装置、压缩空气输入管道和压缩蒸汽输入管道，智能制氧机的氧气出口通过氧气输入管道与气体混合箱的氧气进口连接，压缩空气输入管道的出口与气体混合箱的空气进口连接，压缩蒸汽输入管道的出口与气体混合箱的蒸汽进口连接，气体混合箱的出气口通过气化剂输入管道与气化反应炉的进气口连接，气化反应炉的出气口通过气化产物输出管道与气化产物收集装置的进气口连接，气相色谱仪的信号输入端通过第一信号线与气化产物输出管道连接，气相色谱仪的信号输出端通过第二信号线与智能制氧机的信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的煤炭地下气化伺服混合实验系统，其特征在于：气化反应炉上设有压力传感器，压力传感器通过第三信号线与智能制氧机的信号输入端连接；气化产物输出管道上在临近气化反应炉的出气口出设有温度传感器，温度传感器通过第四信号线与智能制氧机的信号输入端连接，压缩空气输入管道上设有第一流量计，第一流量计通过第五信号线与智能制氧机的信号输入端连接；压缩蒸汽输入管道上设有第二流量计，第二流量计通过第六信号线与智能制氧机的信号输入端连接；氧气输入管道上设有第三流量计，第三流量计通过第七信号线与智能制氧机的信号输入端连接，气化剂输入管道上设有第四流量计，第四流量计通过第八信号线与智能制氧机的信号输入端连接。

3.根据权利要求2所述的煤炭地下气化伺服混合实验系统，其特征在于：压缩空气输入管道、压缩蒸汽输入管道、氧气输入管道和气化剂输入管道上分别设有第一流量调节阀，第二流量调节阀、第三流量调节阀和第四流量调节阀，第一流量调节阀，第二流量调节阀、第三流量调节阀和第四流量调节阀分别通过第七信号线、第八信号线、第九信号线、第十信号线与智能制氧机的信号输入端连接。

4.根据权利要求3所述的煤炭地下气化伺服混合实验系统，其特征在于：智能制氧机内部设置有数据采集模块、响应分析模块和调控指示模块，数据采集模块与所有的信号线连接，调控指示模块与智能制氧机的制氧装置控制连接。

5.采用权利要求2所述的煤炭地下气化伺服混合实验系统的气化方法，其特征在于以下步骤，

（1）将汽化炉内装上煤炭，密封严实；将压缩空气输入管道的进口连接空气压缩机，压缩蒸汽输入管道的进口连接蒸汽制备压缩装置；

（2）开启智能制氧机、空气压缩机和蒸汽制备压缩装置，智能制氧机制备的氧气由氧气输入管道输送到气体混合箱内，空气由压缩空气输入管道输送到气体混合箱内，蒸汽由压缩空气输入管道输送到气体混合箱内，氧气、蒸汽和空气在气体混合箱内充分混合后形成气化剂，气化剂通过气化剂输入管道进入到气化反应炉内；

（3）气化反应炉开始点火，煤炭在在气化反应炉内燃烧，燃烧后的气化产物通过气化产物输出管道排入到气化产物收集装置内，气相色谱仪实时分析气化反应炉出口煤气的组分、流量和热值信号，同时温度传感器、压力传感器采集到气化反应炉内气化的温度和压力，第一流量计、第二流量计、第三流量计和第四流量计分别采集到空气、蒸汽、氧气和气化剂的流量信号，这些信号均被传输到智能制氧机的数据采集模块，响应分析模块对这些数据进行分析，待这些信号趋于稳定后，通过调控指示模块第一流量调节阀，第二流量调节阀、第三流量调节阀和第四流量调节阀发出指令，第一流量调节阀，第二流量调节阀、第三流量调节阀和第四流量调节阀分别调节空气、蒸汽、氧气和气化剂的流量，从而使气化剂通入气化反应炉内的流量慢慢稳定状态，使气化反应逐渐趋于理想正常状态；当气化反应进行一段时间后，气化炉内气化腔体延伸，气化反应状态开始趋于变化，此时气化反应相关信息反馈到氧气自动调控系统，自动调节气化剂混合比例与流量、压力，从而调控气化反应状态，确保气化反应有序正常进行。