喷嘴及具有该喷嘴的气化剂输送系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及能源开采领域，具体而言，涉及一种喷嘴及具有该喷嘴的气化剂输送系统。
【背景技术】
[0002]煤炭地下气化技术集建井、采煤及地面气化三大工艺为一体，其直接将处于地下的煤进行有控制的燃烧，从而获得可燃气体。煤炭地下气化技术将传统采煤转变为化学采煤，将化学采煤得到的可燃气体直接进行输送，省去了传统采煤中庞大的煤炭开采、运输、洗选、气化等工艺过程及设备，具有安全性好、投资少、效益高、污染少等优点。煤炭地下气化一般在地下气化炉中进行，煤炭在地下气化时，一般需要通过喷嘴向目标煤层输送气化剂等助燃气体，比如，煤炭地下气化过程中的富氧气化工艺中，就需使用喷嘴输配氧气等气化剂至目标煤层气化工作面处，以增强地下气化反应强度，提高煤层燃烧效果和改善煤气品质。一般而言，煤层在地下几百米甚至上千米，煤层所处的位置湿度都比较大，这就为点燃煤层带来了不利条件，点火操作中，因为煤层湿度大而导致点火失败的现象也时有发生，而点火的失败势必会影响气化过程的顺利进行。此外，目前常用的喷嘴一般采用引火的方式对煤层进行点火，即喷嘴从已经引燃的位置取火，而喷嘴本身不具备点火功能，一般而言，喷嘴取火后，会后退一段距离，以对后面的煤层继续进行点火，在喷嘴携带引火后退的过程中，如遇煤矸层或者其他因素，很容易导致引火熄灭，由于喷嘴不具备点火功能，所以引火的熄灭，会导致喷嘴无法再继续对煤层进行点火。
[0003]此外，由于喷嘴处于高温区附近，为了解决对喷嘴容易被烧毁的问题，目前常在喷嘴内设置水夹套结构，通过水夹套喷射的水对喷嘴进行降温，但是，由于水夹套喷射出的水速度较快，使水大部分沿通道流走，水的利用效率低，冷却效果不够理想。
【实用新型内容】
[0004]鉴于此，本实用新型提出了一种喷嘴，旨在解决了现有喷嘴中由于引火失败到导致气化运行不稳定的问题，间接增加了引火的成功率。本实用新型还提出了一种具有该喷嘴的气化剂输送系统。
[0005]—个方面，本实用新型提出了一种喷嘴，该喷嘴包括:喷嘴本体和加热装置；其中，喷嘴本体开设有贯穿所述喷嘴本体的通道，加热装置连接于所述喷嘴本体。
[0006]进一步地，上述喷嘴中，加热装置包括:相套接的第一内管和第一外管、以及加热部件；其中，所述第一内管和/或所述第一外管与所述喷嘴本体相连接；所述第一内管和所述第一外管围设成第一腔体，所述加热部件置于所述第一腔体内。
[0007]进一步地，上述喷嘴中，所述喷嘴本体为两端开口的管状结构，所述第一内管和/或所述第一外管的第一端与所述喷嘴本体的第一端相连接。
[0008]进一步地，上述喷嘴中，所述第一内管设置有第一绝缘层和/或所述第一外管设置有第二绝缘层。
[0009]进一步地，上述喷嘴中，所述第一内管的侧壁设置有隔热层。
[0010]进一步地，上述喷嘴中，所述喷嘴本体的第二端为收口端。
[0011]进一步地，上述喷嘴中，所述喷射装置与所述加热装置相连接，用于喷射助燃剂和冷却液。
[0012]进一步地，上述喷嘴中，所述喷嘴本体、所述加热装置和所述喷射装置沿所述喷嘴本体的轴向依次设置。
[0013]进一步地，上述喷嘴中，所述喷射装置包括相套接的第二内管和第二外管，其中所述第二内管和/或所述第二外管的第一端与所述加热装置相连接；所述第二外管和所述第二外管之间围设成第二腔体；所述第二外管开设有与所述第二腔体相连通的喷射口 ；所述第二腔体还设置有入射口。
[0014]进一步地，上述喷嘴中，所述喷射装置还包括挡板，与所述外管相连接，用于部分遮挡所述喷射孔。
[0015]本实用新型中的喷嘴在点火时，如果由于煤层的湿度较大而导致点火失败，则启动加热装置，通过加热装置对煤层进行加热，进而使煤层的湿度降低，然后再次对煤层进行点火。本实用新型通过加热装置来降低煤层的湿度，可以大大地提高点火的成功率。此外，喷嘴在引火过程中，如果由于煤矸石等原因导致引火失败，也可以启动该加热装置，将加热装置调节到所需的煤层点燃温度，进而实现对煤层的点火。可以看出，本实用新型中的喷嘴由于设置了加热装置而具有了点火的功能，解决了现有喷嘴中由于引火失败到导致气化运行不稳定的问题，间接增加了引火的成功率，提高了喷嘴的使用寿命，实现了任意位置上点火的功能，实现了连续稳定气化运行。
[0016]另一方面，本实用新型提出了气化剂输送系统，包括注气管和上述任一种喷嘴；其中，喷嘴连接所述注气管。
[0017]由于喷嘴具有上述效果，所以具有该喷嘴的气化剂输送系统也具有相应的技术效果Ο
【附图说明】
[0018]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
[0019]图1为本实用新型实施例提供的喷嘴的结构示意图；
[0020]图2为本实用新型实施例提供的喷嘴中，加热装置的剖视图；
[0021]图3为本实用新型实施例提供的喷嘴中，喷射装置的剖视图；
[0022]图4为本实用新型实施例提供的喷嘴的工作状态图。
【具体实施方式】
[0023]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0024]喷嘴实施例:
[0025]参见图1，图中示出了本实施例提供的喷嘴的优选结构。如图所示，该喷嘴包括:喷嘴本体1和加热装置2。其中，喷嘴本体1开设有贯穿喷嘴本体1的通道11。其中，喷嘴本体1可以为柱状结构，通道11可以沿着喷嘴本体1的轴向开设，通道11用于气化剂等气体的输入。
[0026]加热装置2连接于喷嘴本体1。本实施例中，加热装置2可以在一定范围内进行温度调节。加热装置的主要作用是对该段煤层进行干燥脱水，使煤层破碎垮落，覆盖加热装置2。
[0027]本实施例中的喷嘴在点火时，如果由于煤层的湿度较大而导致点火失败，则启动加热装置2，通过加热装置2对煤层进行加热，进而使煤层的湿度降低，然后再对干燥的煤层进行点火。可以看出，本实施例通过加热装置2来降低煤层的湿度，大大地提高了点火的成功率。此外，喷嘴在引火过程中，如果由于煤矸石等原因导致引火熄灭，也可以启动该加热装置2，将加热装置2调节到所需的煤层点燃的温度，通过加热装置2对煤层进行点火，本实施例中的喷嘴由于设置了加热装置2而具有了点火的功能，解决了现有喷嘴中由于引火失败到导致气化运行不稳定的问题，间接增加了引火的成功率，提高了喷嘴的使用寿命，实现了任意位置的点火和连续稳定的气化运行。
[0028]继续参见图1，图中还示出了加热装置的优选结构。如图所示，该加热装置2包括:第一内管21、第二内管22和加热部件23。其中，第一内管21套接于第一外管22内，并且第一内管21和第一外管22围设成第一腔体，加热部件23置于该第一腔体内。本领域技术人员应当理解，本实施例中加热部件还应当通过电缆12与电源及控制装置相连接，通过电源来控制该加热丝的通断电，通过控制装置来控制加热丝的温度。
[0029]再继续参见图1，喷嘴本体1可以为两端开口的空心管状结构，第一内管21和/或第一外管22的第一端(图1所示的左端)与喷嘴本体1的第一端(图1所示的右端)相连接。
[0030]具体实施时，加热部件23可以为具有一定柔性的加热丝，加热丝螺旋缠绕在第一内管21的侧壁。该加热装置可以通过第一内管21的第一端(图1所示的左端)与喷嘴本体1相连接，也可以通过第一外管22的第一端(图1所示的左端)与喷嘴本体1相连接，还可以在第一内管21和第一外管22连接处延伸出一连接结构，通过该连接结构与喷嘴本体1相连接，当然，还可以通过其他的连接方式，本实施例在此不再—列举。
[0031]为了防止漏电，参见图2，上述各实施例中，还可以在第一内管21的外壁(置于第一腔体内的侧壁)铺设第一绝缘层211。在第一外管22的内壁(置于第一腔体内的侧壁)设置第二绝缘层221。
[0032]上述各实施例中，为了有效利用加热部件23的热量，还可以在第一内管21的外壁增设隔热层，以防止因通道11内气体流动带走部分热量。
[0033]参见图1，喷嘴本体1的第二端(图1所示的左端)可以为收口端，即喷嘴本体1的第二端向通道11的方向延伸一收口结构，该收口结构可以与喷嘴本体1成一定的角度，具体角度范围可以根据实际需要来确定，本实施例对其不做任何限定。
[0034]由于喷嘴本体1主要功能是实现气化剂的输送，喷嘴本体1的第二端设置该收口结构，目的之一是将输送气体进行加速，使喷嘴与火区间保持一定距离，目的之二是通过喷嘴收口内测与轴线设计成一定角度，使喷出的气体呈一定角度喷射，有利于气体的扩散。同时还可以在喷嘴前端设置测温点10，在喷嘴温度升高至某一值时，开始注水降温或加大注水量。
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