[实用新型]一种煤堆防自燃液氮喷洒装置

说明书

本实用新型公开了一种煤堆防自燃液氮喷洒装置，红外测温系统对煤堆全表面温度热成像出来，分析出煤堆高温点，再经光纤测温传感器实时监测煤堆内部温度变化，通过单片机对温度实时处理，当温度超过报警装置设定值时，控制室自动启动液氮喷洒装置对煤堆进行降温处理。该设备工作时，通过液压钻杆控制光纤传感器进入煤堆内部，可根据红外成像温度分布灵活控制内部温度的监测，提高煤堆内外温度监测的准确度。本实用新型能够提高煤堆温度的监测效率，有效控制煤堆降温，防治煤堆自燃。

技术领域

本实用新型属于煤堆自燃监测与防治技术领域，具体涉及一种煤堆防自燃液氮喷洒装置。

背景技术

煤矿、电厂等储煤场地通常采用露天堆放煤堆，随着时间的积累，煤堆与空气中氧气反应放出热量，从而使煤体温度升高，当达到60-80℃以后温度升高速度剧增，更加接近煤体自燃条件(破碎状态、12％氧含量、聚热氧化、着火点)，容易导致煤自燃发生。

现有防治煤堆自燃的温度监测技术主要有：热电偶和热电阻测温、红外探测、指标气体探测以及分布式光纤测温等方法，但是所采用的单一测温技术方法不够精确，如红外监测停留在煤堆表面温度变化、热电阻式测温耗时耗力，都无法精准高效地确定煤堆内部急剧温升位置，缺乏多技术交互式实时监测。

现有的煤堆自燃防治装置主要是利用水浴降温或水喷淋等方式，容易引起水污染、环境污染等问题，需要采用一种高效降温、环境友好型降温介质，实现煤堆的有效降温。而液氮常压下，沸点-196℃，主要用作制冷和灭火。

因此，需要开发出这种能够实时、高效地监测煤堆的方法，并采用液氮这种高效地、环境友好型降温介质，来解决煤堆自燃的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种煤堆防自燃液氮喷洒装置，有效、实时监测煤堆内外部温度变化情况，并且控制液氮喷洒到煤堆上，及时、高效地实现煤堆降温措施，达到工业使用的需要。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一步：可伸缩钻杆由液压机控制向夯架一端收缩，并由定滑轮控制液压机向支架一端靠近停放。在煤堆存放之后，再由定滑轮自动控制液压机装置向煤堆正上方移动，安装在钻杆内部的红外传感器即可开始监测煤堆表面的温度，通过红外信号线传递温度信号并在光学成像系统中形成温度图像，可实时监测煤堆表面温度变化情况；

第二步：由定滑轮控制钻杆向温度变化区移动，液压机控制伸缩钻杆插入煤堆，一般设定插入煤堆深度1-2m。然后，由光纤温度传感器监测煤堆内部温度，通过光纤信号线向A/D单片机传递，之后传递到高温报警控制室，实时监测煤堆内部温度变化情况；

第三步：由高温报警控制室触发液氮储罐开关，使液氮由自增压储罐驱动，沿着液氮保温管道流向套在钻杆上的液氮腔内，分别由内层喷洒孔、外层喷洒孔向煤堆喷洒液氮，实施煤堆的降温处理措施。

所述的一种煤堆防自燃液氮喷洒装置，其中，上述第一步具体包括：

由钻杆固定端的红外传感器监测煤堆表面的温度变化，液压机控制钻杆移动端伸向煤堆，钻杆内部固定有分布式光纤和光纤温度传感器，钻杆外部设计钻杆保护层进行隔离，并通过螺旋钻头向煤堆内部钻进。

所述的一种煤堆防自燃液氮喷洒装置，其中，上述第二步具体包括：

分布式光纤布置在其中，在螺旋钻头端有1-2mm的探针，和光纤温度传感器作用一样，能够实时监测煤堆内部的温度敏感区，反馈给高温报警控制室控制钻杆的钻进与停止。

所述的一种煤堆防自燃液氮喷洒装置，其中，上述第三步具体包括：

内、外喷头实施喷洒功能，套管固定在钻杆固定端，套管和液氮保温管道采用相同保温材料连接为一体，保证良好的连接密封性，沿液氮腔向下打内、外钻孔作为喷洒孔。