[实用新型]一种孔口煤气流量测量装置

说明书

本实用新型公开了一种孔口煤气流量测量装置，它包括气液固三相分离装置、煤气计量装置和压力调节装置且依次连接在地下气化出气钻孔孔口；所述气液固三相分离装置用于将煤气中含有的杂质组分从气相中脱除，降低其对煤气计量的影响，同时收集产生的冷凝液进行集中处理；所述煤气计量装置用于采集气液固三相分离装置分离后排出的干煤气的温度、压力和流量信号，从而得到干煤气的瞬时流量和累计流量；所述压力调节装置用于控制煤气流速，稳定煤气计量装置的压力，保证测量过程的稳定。有益效果是：能够有效去除孔口煤气中的冷凝液，并有效控制孔口煤气流速，从而可有效进行孔口煤气流量测量。

技术领域

本实用新型属于煤炭及煤层气开采技术领域，具体涉及一种用于测量煤炭地下气化出气钻孔孔口煤气流量的孔口煤气流量测量装置。

背景技术

煤炭地下气化技术可将赋存在地下的煤炭通过热作用与化学反应直接转化为煤气或合成气，并从地下气化炉出气钻孔排出。地下气化出气钻孔排出的煤气组成复杂(也称为粗煤气或荒煤气或湿煤气)，除含有主要气体成分氢气、一氧化碳、甲烷、二氧化碳、氮气外，根据气化煤种的不同，一般还含有大量的水蒸汽、焦油、固体颗粒物(灰渣、煤渣、岩石颗粒物等)、液滴(煤气夹带水、油滴)等，以及少量或微量的硫化氢、氯化氢、氰化氢、氨、苯酚等杂质。从出气钻孔排出的高温荒煤气，在地面管道内输送过程中，因降温冷却、降压减速，荒煤气中含有的水蒸汽、焦油、固体颗粒物、液滴等易发生沉降、凝结形成冷凝液，并与荒煤气中气体成分呈气液两相流而被一起输送。这导致荒煤气在输送过程中，一方面因冷凝液会沉积在管道、煤气计量装置的内壁上，甚至堵塞计量装置，从而严重影响对荒煤气的计量，导致煤气计量不准确或失实，甚至无法直接计量，也就无法进行出口流量或压力的自动控制，这在一定程度上制约了对煤炭地下气化过程的自动化控制。由于荒煤气中杂质对流量测量的影响，传统上一般不直接测量各个出气钻孔的煤气流量，而是将各个出气钻孔收集的荒煤气送入煤气总管道，再对煤气总管道中的煤气进行集中净化处理，脱除荒煤气中的水蒸汽、焦油、固体颗粒物(灰渣、煤渣、岩石颗粒物等)、液滴(煤气夹带水、油滴)等杂质，然后对净煤气总流量进行测量，但是这种方式仍然无法获得各个出气钻孔的流量，因而实际操作过程中，一般凭经验进行出气流量的调节。另一方面因大量的冷凝液在管道内积聚，冷凝液中往往还有腐蚀性介质(如硫化氢、氯化氢、氰化氢、氨、苯酚等)对管道产生腐蚀，影响管道的长期安全运行；此外，需要在煤气总管道上额外设置排污管线，定期排出冷凝液，冷凝液中含有大量的污染物是潜在的污染源，影响文明生产。

为了解决这个问题，公开号为102032930A提出了一种分流式煤气流量测量装置，在计量装置内设置分流装置，当荒煤气流经分流装置时，荒煤气内冷凝液会向管道底部沉积并排除；干煤气则会向管道上部聚集，经进一步净化后进行计量，从而测得孔口煤气流量。现场实际使用中发现，计量装置内的分流装置效率太低，同时孔口煤气流速较快，导致无法有效去除冷凝液，从而难以实现分流测量的目的。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够有效去除孔口煤气中的冷凝液，并有效控制孔口煤气流速，从而可有效进行孔口煤气流量测量的孔口煤气流量测量装置。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种孔口煤气流量测量装置，包括气液固三相分离装置、煤气计量装置和压力调节装置，所述气液固三相分离装置、煤气计量装置和压力调节装置依次连接在地下气化出气钻孔孔口；所述气液固三相分离装置用于将煤气中含有的杂质组分从气相中脱除，降低其对煤气计量的影响，同时收集产生的冷凝液进行集中处理；所述煤气计量装置用于采集气液固三相分离装置分离后排出的干煤气的温度、压力和流量信号，从而得到干煤气的瞬时流量和累计流量；所述压力调节装置用于控制煤气流速，稳定煤气计量装置的压力，保证测量过程的稳定。