[实用新型]一种煤炭地下气化机理试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于煤炭地下气化技术领域，特别涉及一种煤炭地下气化机理试验装置。

背景技术

煤炭地下气化的反应过程完全在地下进行，为了在实际生产过程中选取适宜的工艺参数、研究火焰工作面的移动，以及不同煤种对地下气化效果的影响，需要一种能模拟煤炭在地下不完全燃烧的反应器。美国劳伦斯国家实验室和中国矿业大学煤炭地下气化中心都曾在上世纪八十年代建立过地下气化试验台，能够观察到地下气化过程中温度场、压力场的变化，但由于试验台尺寸很大（前者为10*1*1，后者为6.8*0.85*0.2，单位m³），进行一次实验较为耗费人力物力，实验周期较长，不太适用于一些步骤简单、需要重复多次进行、不要求试验台尺寸的实验。因此，亟待研发一种便于装卸原料，耐高温，可以模拟煤层倾角，操作简便的小型煤炭地下气化试验台，用于进行煤炭地下气化的基础实验研究。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种煤炭地下气化机理试验装置，通过一个在气化炉旁固定的吊装机架将炉体灵活的反转，采用集中数据采样，简化了炉体的结构，大大节省了试验费用。 

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种煤炭地下气化机理试验装置，包括试验用气化炉，横跨气化炉固定设置有吊装机架，吊装机架上端设置有吊具，其中，所述气化炉包括水平设置的气化反应管，围绕反应管外圆侧壁设置有耐火层，耐火层中设置有电加热器，围绕耐火层设置有保温层，在保温层外侧是炉体外壳，在炉体外壳的顶端纵向并排设置有多个监测组件测试管，所述测试管从炉顶一直延伸至气化反应管，在测试管中设置有测量气化反应管内温度的热电偶和气体采样通道，所述气化反应管在炉体外壳两端分别连接有延长管，在所述延长管圆周上设置有进气孔或出气孔，所述延长管的外端面设有法兰盘，在法兰盘上固定设置有石英玻璃观察窗以及点火枪。

方案进一步是：所述炉体外壳是由上下两个半圆形截面的钢板用螺栓连接而成，耐火层是由上下两个半圆形截面的耐火砖用螺栓连接而成，保温层由保温棉充填在钢制外壳与耐火层之间的空间，在炉体外壳前端顶部焊接有圆环用于吊具挂接。

方案进一步是：在所述延长管圆周每隔90°设置有一个孔，其中，左右两侧和上方的三个孔上分别为进气孔或出气孔，在下方的孔处安装有安全阀。

   方案进一步是：所述耐火层中设置的电加热器分为三段，每一段单独供电实现三个加热段。

方案进一步是：所述的吊装机架包括吊顶、支架和底座三部分，所述的吊顶位于机架的顶端，用钢板焊接成上窄下宽的梯形状，在所述吊顶的中间安装一台500~800Kg的吊具，吊具能与气化炉前端顶部圆环挂接；所述支架在气化炉两侧由不锈钢钢管焊接构成，所述支架呈上窄下宽的梯形状，支架的短边中心分别与所述的梯形吊顶的斜边的一端相连，所述气化炉两侧支架之间连接一根支撑管，支撑管穿过气化炉的尾端底部作为气化炉的旋转轴；当吊具钩住气化炉前端顶部圆环起吊时，气化炉可以支撑管为中心旋转90度，所述的底座由两个折弯的钢板组成，所述钢板先与所述的支架底部焊接，然后在钢板之间焊接横梁，将两个钢板连接在一起。 

本实用新型的有益效果是：易于操作，可以分段控制气化反应管的温度，气化炉旁固定的吊装机架将炉体灵活的反转用于模拟煤层不同的倾角，采用集中数据采样，简化了炉体的结构设试验步骤，大大节省了试验费用。

下面结合附图和实施例对本实用新型作一详细描述。

附图说明

图1是本实用新型试验装置正面示意图；

图2是本实用新型试验装置侧面示意图；

图3是本实用新型试验装置气化炉结构剖面图；

图4是本实用新型是监测组件测试管放大图；

图5是本实用新型气化炉旋转90度试验装置示意图。

具体实施方式