噴嘴及具有該噴嘴的氣化劑輸送系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及能源開(kāi)采領(lǐng)域，具體而言，涉及一種噴嘴及具有該噴嘴的氣化劑輸送系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭地下氣化技術(shù)集建井、采煤及地面氣化三大工藝為一體，其直接將處于地下的煤進(jìn)行有控制的燃燒，從而獲得可燃?xì)怏w。煤炭地下氣化技術(shù)將傳統(tǒng)采煤轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)采煤，將化學(xué)采煤得到的可燃?xì)怏w直接進(jìn)行輸送，省去了傳統(tǒng)采煤中龐大的煤炭開(kāi)采、運(yùn)輸、洗選、氣化等工藝過(guò)程及設(shè)備，具有安全性好、投資少、效益高、污染少等優(yōu)點(diǎn)。煤炭地下氣化一般在地下氣化爐中進(jìn)行，煤炭在地下氣化時(shí)，一般需要通過(guò)噴嘴向目標(biāo)煤層輸送氣化劑等助燃?xì)怏w，比如，煤炭地下氣化過(guò)程中的富氧氣化工藝中，就需使用噴嘴輸配氧氣等氣化劑至目標(biāo)煤層氣化工作面處，以增強(qiáng)地下氣化反應(yīng)強(qiáng)度，提高煤層燃燒效果和改善煤氣品質(zhì)。一般而言，煤層在地下幾百米甚至上千米，煤層所處的位置濕度都比較大，這就為點(diǎn)燃煤層帶來(lái)了不利條件，點(diǎn)火操作中，因?yàn)槊簩訚穸却蠖鴮?dǎo)致點(diǎn)火失敗的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生，而點(diǎn)火的失敗勢(shì)必會(huì)影響氣化過(guò)程的順利進(jìn)行。此外，目前常用的噴嘴一般采用引火的方式對(duì)煤層進(jìn)行點(diǎn)火，即噴嘴從已經(jīng)引燃的位置取火，而噴嘴本身不具備點(diǎn)火功能，一般而言，噴嘴取火后，會(huì)后退一段距離，以對(duì)后面的煤層繼續(xù)進(jìn)行點(diǎn)火，在噴嘴攜帶引火后退的過(guò)程中，如遇煤矸層或者其他因素，很容易導(dǎo)致引火熄滅，由于噴嘴不具備點(diǎn)火功能，所以引火的熄滅，會(huì)導(dǎo)致噴嘴無(wú)法再繼續(xù)對(duì)煤層進(jìn)行點(diǎn)火。
[0003]此外，由于噴嘴處于高溫區(qū)附近，為了解決對(duì)噴嘴容易被燒毀的問(wèn)題，目前常在噴嘴內(nèi)設(shè)置水夾套結(jié)構(gòu)，通過(guò)水夾套噴射的水對(duì)噴嘴進(jìn)行降溫，但是，由于水夾套噴射出的水速度較快，使水大部分沿通道流走，水的利用效率低，冷卻效果不夠理想。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]鑒于此，本實(shí)用新型提出了一種噴嘴，旨在解決了現(xiàn)有噴嘴中由于引火失敗到導(dǎo)致氣化運(yùn)行不穩(wěn)定的問(wèn)題，間接增加了引火的成功率。本實(shí)用新型還提出了一種具有該噴嘴的氣化劑輸送系統(tǒng)。
[0005]—個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種噴嘴，該噴嘴包括:噴嘴本體和加熱裝置；其中，噴嘴本體開(kāi)設(shè)有貫穿所述噴嘴本體的通道，加熱裝置連接于所述噴嘴本體。
[0006]進(jìn)一步地，上述噴嘴中，加熱裝置包括:相套接的第一內(nèi)管和第一外管、以及加熱部件；其中，所述第一內(nèi)管和/或所述第一外管與所述噴嘴本體相連接；所述第一內(nèi)管和所述第一外管圍設(shè)成第一腔體，所述加熱部件置于所述第一腔體內(nèi)。
[0007]進(jìn)一步地，上述噴嘴中，所述噴嘴本體為兩端開(kāi)口的管狀結(jié)構(gòu)，所述第一內(nèi)管和/或所述第一外管的第一端與所述噴嘴本體的第一端相連接。
[0008]進(jìn)一步地，上述噴嘴中，所述第一內(nèi)管設(shè)置有第一絕緣層和/或所述第一外管設(shè)置有第二絕緣層。
[0009]進(jìn)一步地，上述噴嘴中，所述第一內(nèi)管的側(cè)壁設(shè)置有隔熱層。
[0010]進(jìn)一步地，上述噴嘴中，所述噴嘴本體的第二端為收口端。
[0011]進(jìn)一步地，上述噴嘴中，所述噴射裝置與所述加熱裝置相連接，用于噴射助燃劑和冷卻液。
[0012]進(jìn)一步地，上述噴嘴中，所述噴嘴本體、所述加熱裝置和所述噴射裝置沿所述噴嘴本體的軸向依次設(shè)置。
[0013]進(jìn)一步地，上述噴嘴中，所述噴射裝置包括相套接的第二內(nèi)管和第二外管，其中所述第二內(nèi)管和/或所述第二外管的第一端與所述加熱裝置相連接；所述第二外管和所述第二外管之間圍設(shè)成第二腔體；所述第二外管開(kāi)設(shè)有與所述第二腔體相連通的噴射口 ；所述第二腔體還設(shè)置有入射口。
[0014]進(jìn)一步地，上述噴嘴中，所述噴射裝置還包括擋板，與所述外管相連接，用于部分遮擋所述噴射孔。
[0015]本實(shí)用新型中的噴嘴在點(diǎn)火時(shí)，如果由于煤層的濕度較大而導(dǎo)致點(diǎn)火失敗，則啟動(dòng)加熱裝置，通過(guò)加熱裝置對(duì)煤層進(jìn)行加熱，進(jìn)而使煤層的濕度降低，然后再次對(duì)煤層進(jìn)行點(diǎn)火。本實(shí)用新型通過(guò)加熱裝置來(lái)降低煤層的濕度，可以大大地提高點(diǎn)火的成功率。此外，噴嘴在引火過(guò)程中，如果由于煤矸石等原因?qū)е乱鹗?，也可以啟?dòng)該加熱裝置，將加熱裝置調(diào)節(jié)到所需的煤層點(diǎn)燃溫度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)煤層的點(diǎn)火。可以看出，本實(shí)用新型中的噴嘴由于設(shè)置了加熱裝置而具有了點(diǎn)火的功能，解決了現(xiàn)有噴嘴中由于引火失敗到導(dǎo)致氣化運(yùn)行不穩(wěn)定的問(wèn)題，間接增加了引火的成功率，提高了噴嘴的使用壽命，實(shí)現(xiàn)了任意位置上點(diǎn)火的功能，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定氣化運(yùn)行。
[0016]另一方面，本實(shí)用新型提出了氣化劑輸送系統(tǒng)，包括注氣管和上述任一種噴嘴；其中，噴嘴連接所述注氣管。
[0017]由于噴嘴具有上述效果，所以具有該噴嘴的氣化劑輸送系統(tǒng)也具有相應(yīng)的技術(shù)效果Ο
【附圖說(shuō)明】
[0018]通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中:
[0019]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的噴嘴中，加熱裝置的剖視圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的噴嘴中，噴射裝置的剖視圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的噴嘴的工作狀態(tài)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開(kāi)的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本公開(kāi)，并且能夠?qū)⒈竟_(kāi)的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0024]噴嘴實(shí)施例:
[0025]參見(jiàn)圖1，圖中示出了本實(shí)施例提供的噴嘴的優(yōu)選結(jié)構(gòu)。如圖所示，該噴嘴包括:噴嘴本體1和加熱裝置2。其中，噴嘴本體1開(kāi)設(shè)有貫穿噴嘴本體1的通道11。其中，噴嘴本體1可以為柱狀結(jié)構(gòu)，通道11可以沿著噴嘴本體1的軸向開(kāi)設(shè)，通道11用于氣化劑等氣體的輸入。
[0026]加熱裝置2連接于噴嘴本體1。本實(shí)施例中，加熱裝置2可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。加熱裝置的主要作用是對(duì)該段煤層進(jìn)行干燥脫水，使煤層破碎垮落，覆蓋加熱裝置2。
[0027]本實(shí)施例中的噴嘴在點(diǎn)火時(shí)，如果由于煤層的濕度較大而導(dǎo)致點(diǎn)火失敗，則啟動(dòng)加熱裝置2，通過(guò)加熱裝置2對(duì)煤層進(jìn)行加熱，進(jìn)而使煤層的濕度降低，然后再對(duì)干燥的煤層進(jìn)行點(diǎn)火?？梢钥闯觯緦?shí)施例通過(guò)加熱裝置2來(lái)降低煤層的濕度，大大地提高了點(diǎn)火的成功率。此外，噴嘴在引火過(guò)程中，如果由于煤矸石等原因?qū)е乱鹣?，也可以啟?dòng)該加熱裝置2，將加熱裝置2調(diào)節(jié)到所需的煤層點(diǎn)燃的溫度，通過(guò)加熱裝置2對(duì)煤層進(jìn)行點(diǎn)火，本實(shí)施例中的噴嘴由于設(shè)置了加熱裝置2而具有了點(diǎn)火的功能，解決了現(xiàn)有噴嘴中由于引火失敗到導(dǎo)致氣化運(yùn)行不穩(wěn)定的問(wèn)題，間接增加了引火的成功率，提高了噴嘴的使用壽命，實(shí)現(xiàn)了任意位置的點(diǎn)火和連續(xù)穩(wěn)定的氣化運(yùn)行。
[0028]繼續(xù)參見(jiàn)圖1，圖中還示出了加熱裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)。如圖所示，該加熱裝置2包括:第一內(nèi)管21、第二內(nèi)管22和加熱部件23。其中，第一內(nèi)管21套接于第一外管22內(nèi)，并且第一內(nèi)管21和第一外管22圍設(shè)成第一腔體，加熱部件23置于該第一腔體內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)施例中加熱部件還應(yīng)當(dāng)通過(guò)電纜12與電源及控制裝置相連接，通過(guò)電源來(lái)控制該加熱絲的通斷電，通過(guò)控制裝置來(lái)控制加熱絲的溫度。
[0029]再繼續(xù)參見(jiàn)圖1，噴嘴本體1可以為兩端開(kāi)口的空心管狀結(jié)構(gòu)，第一內(nèi)管21和/或第一外管22的第一端(圖1所示的左端)與噴嘴本體1的第一端(圖1所示的右端)相連接。
[0030]具體實(shí)施時(shí)，加熱部件23可以為具有一定柔性的加熱絲，加熱絲螺旋纏繞在第一內(nèi)管21的側(cè)壁。該加熱裝置可以通過(guò)第一內(nèi)管21的第一端(圖1所示的左端)與噴嘴本體1相連接，也可以通過(guò)第一外管22的第一端(圖1所示的左端)與噴嘴本體1相連接，還可以在第一內(nèi)管21和第一外管22連接處延伸出一連接結(jié)構(gòu)，通過(guò)該連接結(jié)構(gòu)與噴嘴本體1相連接，當(dāng)然，還可以通過(guò)其他的連接方式，本實(shí)施例在此不再—列舉。
[0031]為了防止漏電，參見(jiàn)圖2，上述各實(shí)施例中，還可以在第一內(nèi)管21的外壁(置于第一腔體內(nèi)的側(cè)壁)鋪設(shè)第一絕緣層211。在第一外管22的內(nèi)壁(置于第一腔體內(nèi)的側(cè)壁)設(shè)置第二絕緣層221。
[0032]上述各實(shí)施例中，為了有效利用加熱部件23的熱量，還可以在第一內(nèi)管21的外壁增設(shè)隔熱層，以防止因通道11內(nèi)氣體流動(dòng)帶走部分熱量。
[0033]參見(jiàn)圖1，噴嘴本體1的第二端(圖1所示的左端)可以為收口端，即噴嘴本體1的第二端向通道11的方向延伸一收口結(jié)構(gòu)，該收口結(jié)構(gòu)可以與噴嘴本體1成一定的角度，具體角度范圍可以根據(jù)實(shí)際需要來(lái)確定，本實(shí)施例對(duì)其不做任何限定。
[0034]由于噴嘴本體1主要功能是實(shí)現(xiàn)氣化劑的輸送，噴嘴本體1的第二端設(shè)置該收口結(jié)構(gòu)，目的之一是將輸送氣體進(jìn)行加速，使噴嘴與火區(qū)間保持一定距離，目的之二是通過(guò)噴嘴收口內(nèi)測(cè)與軸線設(shè)計(jì)成一定角度，使噴出的氣體呈一定角度噴射，有利于氣體的擴(kuò)散。同時(shí)還可以在噴嘴前端設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)10，在噴嘴溫度升高至某一值時(shí)，開(kāi)始注水降溫或加大注水量。
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