一種用于煤炭原位熱解的混合熱載體發生器的制作方法

本技術屬于煤炭原位熱解，具體涉及一種用于煤炭原位熱解的混合熱載體發生器。

背景技術：

1、煤炭的原位熱解是指將熱量導入地下煤層中對其直接加熱，在煤炭的固態有機質在受熱發生裂解后，將產生的煤焦油和熱解氣采出至地面的過程。通過煤炭原位熱解，可以將煤炭轉變為甲烷、氫氣等低碳或無碳的資源，并將半焦保留在地下，不但實現了煤炭的高效低碳利用，而且極大延伸了煤炭動用的深度范圍。

2、現有技術的缺陷和不足：

3、煤炭原位熱解需要大量的能量輸入，將煤層加熱至熱解溫度范圍。現有技術主要是將高溫介質加熱后通過管道注入煤層，能量利用效率低，成本高。且煤炭原位熱解面臨高地應力、煤層需熱量大的問題。

技術實現思路

1、本實用新型的目的在于提供一種用于煤炭原位熱解的混合熱載體發生器，以解決現有煤炭原位熱解過程中，高溫介質運輸成本高，能量利用率低，煤層地應力大和需熱量高的技術問題。

2、為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案予以實現：

3、第一方面，本實用新型提供一種用于煤炭原位熱解的混合熱載體發生器，包括內壁，所述內壁上部為圓筒，下部為空心圓錐體，所述內壁頂部內設有蓋體，所述蓋體上設有下表面設有若干噴嘴，所述蓋體下方設有點火裝置，所述空心圓錐體上設有若干通孔。

4、本實用新型的進一步改進在于：所述內壁外側設有外壁，所述外壁遠離蓋體的一端設有氣體分布器。

5、本實用新型的進一步改進在于：所述圓筒中部設有多孔隔板，所述多孔隔板與蓋體之間為燃燒區，所述多孔隔板與空心圓錐體之間為混合區。

6、本實用新型的進一步改進在于：所述氣體分布器為圓盤狀。

7、本實用新型的進一步改進在于：所述內壁內設有冷卻水通道。

8、本實用新型的進一步改進在于：所述內壁內設有高壓氣體緩沖腔，所述高壓氣體緩沖腔內填充有惰性氣體。

9、本實用新型的進一步改進在于：所述蓋體中心設有中心助燃劑噴嘴，所述中心助燃劑噴嘴外側設有燃料噴嘴，所述燃料噴嘴外側設有主助燃劑噴嘴。

10、本實用新型的進一步改進在于：所述氣體分布器的直徑與外壁的外徑長度比值為1.5～2。

11、本實用新型的進一步改進在于：所述外壁外側設有溫度監測器。

12、本實用新型的進一步改進在于：所述冷卻水通道為曲折通道。

13、與現有技術相比，本實用新型至少包括以下有益效果：

14、1、本實用新型通過噴嘴向內壁注入燃料，通過點火裝置觸發燃燒反應生成混合熱載體，混合熱載體通過通孔進入煤層進行原位熱解，使用時直接安裝在煤層中，無需對熱載體進行運輸，成本更低，能源利用率更高。

15、2、本實用新型通過設置冷卻水管道和高壓氣體緩沖腔提高裝置整體的抗壓能力。

16、3、本實用新型通過設置氣體分布器提高熱載體擴散速度，提高加熱效率。

技術特征：

1.一種用于煤炭原位熱解的混合熱載體發生器，其特征在于，包括內壁(27)，所述內壁(27)上部為圓筒，下部為空心圓錐體，所述內壁(27)頂部內設有蓋體(2)，所述蓋體(2)上設有下表面設有若干噴嘴，所述蓋體(2)下方設有點火裝置(6)，所述空心圓錐體上設有若干通孔(8)。

2.根據權利要求1所述的一種用于煤炭原位熱解的混合熱載體發生器，其特征在于，所述內壁(27)外側設有外壁(1)，所述外壁(1)遠離蓋體(2)的一端設有氣體分布器(28)。

3.根據權利要求1所述的一種用于煤炭原位熱解的混合熱載體發生器，其特征在于，所述圓筒中部設有多孔隔板(7)，所述多孔隔板(7)與蓋體(2)之間為燃燒區(10)，所述多孔隔板(7)與空心圓錐體之間為混合區(9)。

4.根據權利要求1所述的一種用于煤炭原位熱解的混合熱載體發生器，其特征在于，所述內壁(27)內設有冷卻水通道(3)。

5.根據權利要求1所述的一種用于煤炭原位熱解的混合熱載體發生器，其特征在于，所述內壁(27)內設有高壓氣體緩沖腔(26)，所述高壓氣體緩沖腔(26)內填充有惰性氣體。

6.根據權利要求1所述的一種用于煤炭原位熱解的混合熱載體發生器，其特征在于，所述蓋體(2)中心設有中心助燃劑噴嘴(13)，所述中心助燃劑噴嘴(13)外側設有燃料噴嘴(12)，所述燃料噴嘴(12)外側設有主助燃劑噴嘴(11)。

7.根據權利要求2所述的一種用于煤炭原位熱解的混合熱載體發生器，其特征在于，所述氣體分布器(28)為圓盤狀。

8.根據權利要求2所述的一種用于煤炭原位熱解的混合熱載體發生器，其特征在于，所述外壁外側設有溫度監測器(23)。

9.根據權利要求4所述的一種用于煤炭原位熱解的混合熱載體發生器，其特征在于，所述冷卻水通道(3)為曲折通道。

10.根據權利要求7所述的一種用于煤炭原位熱解的混合熱載體發生器，其特征在于，所述氣體分布器(28)的直徑與外壁(1)的外徑長度比值為1.5～2。

技術總結
本技術屬于煤炭原位熱解技術領域，具體公開了一種用于煤炭原位熱解的混合熱載體發生器。包括內壁，所述內壁上部為圓筒，下部為空心圓錐體，所述內壁頂部內設有蓋體，所述蓋體上設有下表面設有若干噴嘴，所述蓋體下方設有點火裝置，所述空心圓錐體上設有若干通孔。本技術通過噴嘴向內壁注入燃料，通過點火裝置觸發燃燒反應生成混合熱載體，混合熱載體通過通孔進入煤層進行原位熱解，使用時直接安裝在煤層中，無需對熱載體進行運輸，成本更低，能源利用率更高。

技術研發人員：馬麗,郭偉,楊盼曦,吳志強,楊甫,俞尊義,王振東,李紅強,段中會,楊伯倫,李明杰,魏進家
受保護的技術使用者：陜西省煤田地質集團有限公司
技術研發日：20231229
技術公布日：2025/3/13