煤气流量计的保护系统及其保护方法与流程

本发明涉及煤炭地下气化技术领域，具体而言，涉及一种煤气流量计的保护系统及其保护方法。

背景技术：

煤炭地下气化过程发生于地下煤层，属于一种固定床气化模型，气化反应在煤层或者大尺度块煤表面进行，与流化床和气流床反应模型相比，气化温度偏低，导致煤焦油因裂解程度低而析出量较大，灰分在低温环境中无法融化，呈固体颗粒形态并大量聚集在气化通道中，这些煤焦油和煤灰夹带在煤气中，被输送到地面，大量的煤焦油和煤灰使地面净化系统运行负荷加重，在长期的运行过程中，净化后的煤气很容易出现杂质含量超标；如果受复杂地质条件的影响，煤层在气化过程中出现顶板冒落、涌水等意外情况，气化通道中气化工作面被破坏，导致煤气产量将出现大幅波动，而且煤气输送阻力和含水量增大。综合上述煤炭地下气化过程中出现的不利现象，包括煤气中焦油、灰分、含水量较大，分别达到6～10g/m3、20～40mg/m3、200～300g/m3，而且煤气产量随着煤层顶板冒落和涌水等地质因素的影响波动较大，均给地面净化系统造成了严重的负面影响，使净化后的煤气中杂质超标，使地面净化系统运行负荷偏高，影响煤气流量计的检测元件的正常运行。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提出了一种煤气流量计的保护系统及其保护方法，旨在解决现有煤气中杂质浓度高影响煤层流量计检测精度的问题。

一个方面，本发明提出了一种煤气流量计的保护系统，该保护系统包括：净化装置、煤气流量计、在线分析装置和再次净化装置；其中，所述煤气流量计和所述净化装置之间的煤气管设置有阀门；所述在线分析装置的进口端与所述净化装置和所述阀门之间的第一煤气管段相连通，并且，其出口端自由设置，用于分析并显示所述净化装置排出煤气的杂质浓度；所述再次净化装置的进口端与所述第一煤气管段相连通，并且，其出口端与所述阀门和所述煤气流量计之间的第二煤气管段相连通，用于净化排入所述煤气流量计的煤气。

进一步地，上述煤气流量计的保护系统，所述在线分析装置包括：在线称重仪和煤气过滤器；其中，所述煤气过滤器的进口端与所述第一煤气管段相连通，并且，其出口端自由设置，用于吸附煤气中的杂质；所述在线称重仪用于测量所述煤气过滤器的重量并分析煤气的杂质浓度。

进一步地，上述煤气流量计的保护系统，所述在线称重仪设置有报警器，用于当煤气的杂质浓度大于预设值时发出警报声。

进一步地，上述煤气流量计的保护系统，所述煤气过滤装置内设置有净化剂，用于吸附煤气中的杂质；和/或；所述再次净化装置内设置有净化剂，用于净化煤气。

进一步地，上述煤气流量计的保护系统，所述净化剂为fes2、活性炭、硅胶和脱脂棉中的一种或多种组合。

进一步地，上述煤气流量计的保护系统，所述第一煤气管段上设置有取气孔；所述煤气过滤器的进口端和所述再次净化装置的进口端均通过不锈钢管与所述取气孔相连通。

本发明中提供的煤气流量计的保护系统，通过设置的在线分析装置1进行煤气杂质分析后，杂质超标的煤气可以通过再次净化装置2进行再次净化，以便降低排入煤气流量计4的煤气中的杂质重量，因此，该保护系统可以避免煤气中的杂质吸附在煤气流量计4的检测元件表面影响检测精度。

另一个方面，本发明提出了一种煤气流量计的保护方法，该保护方法包括如下步骤：杂质检测步骤，通过所述在线分析装置对所述第一煤气管段内的煤气进行杂质检测并观察所述在线分析装置显示的煤气杂质浓度；再次净化步骤，如果检测结果中煤气的杂质浓度大于判定值，调整阀门使煤气排入所述再次净化装置以对煤气进行再次净化处理。

进一步地，上述煤气流量计的保护方法，所述再次净化步骤之后还包括：净化处理调整步骤，如果检测结果中煤气的杂质浓度大于所述预设值，调整阀门使地下气化炉排出的煤气排入至备用净化装置进行净化作用。

进一步地，上述煤气流量计的保护方法，所述净化处理调整步骤之后还包括：净化装置处理步骤，对净化装置进行净化剂更换处理以提高其净化煤气的程度。

进一步地，上述煤气流量计的保护方法，所述净化装置处理步骤之后还包括：煤气路径变更步骤，重复进行所述杂质检测步骤和所述再次净化步骤后，调整阀门使地下气化炉排出的煤气排入至所述净化装置进行净化作用后对所述备用净化装置的净化剂进行更换处理。

本发明提供的煤气流量计的保护方法，通过在线分析装置进行煤气杂质分析后，杂质超标的煤气可以通过再次净化装置进行再次净化，以便降低排入煤气流量计的煤气中的杂质重量，因此，该保护方法可以避免煤气中的杂质吸附在煤气流量计的检测元件表面影响检测精度。

附图说明

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，而并不认为是对本发明的限制。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：

图1为本发明实施例提供的煤气流量计的保护系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的煤气流量计的保护方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的煤气流量计的保护方法的又一流程示意图；

图4为本发明实施例提供的煤气流量计的保护方法的又一流程示意图；

图5为本发明实施例提供的煤气流量计的保护方法的又一流程示意图。

具体实施方式

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，本发明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发明。

系统实施例：

参见图1，图1为本发明实施例提供的煤气流量计的保护系统的结构示意图。如图所示，该保护系统可以包括：净化装置3、煤气流量计4、在线分析装置1和再次净化装置2。

其中，煤气流量计4和净化装置3之间的煤气管6设置有第一阀门5。

具体地，本领域技术人员应当理解的是，煤气净化系统中地下气化炉9排出的煤气通过并列设置的净化装置3或备用净化装置8净化后，通过煤气管6排入至煤气流量计4进行检测后存储至气柜10中。煤气流量计4的运行状态通过煤气流量计4和净化装置3之间的煤气管6上设置的阀门5控制。

在线分析装置1的进口端(如图1所示的左端)与净化装置3和阀门5之间的第一煤气管段61相连通，并且，其出口端(如图1所示的右端)自由设置，用于分析并显示净化装置3排出煤气的杂质浓度。

具体地，在线分析装置1的进口端(如图1所示的左端)可以设置有阀门，可以通过阀门调整煤气的流向，在线分析装置1可以通过阀门调整流入在线分析装置1的煤气量，预设量的煤气进入在线分析装置1分析净化装置3排出煤气的杂质浓度，并显示煤气的杂质浓度。其中，煤气的杂质浓度可以通过单位体积煤气中杂质的重量测量表示。预设量的煤气经过在线分析装置1分析后放空至空气中或通过管道排入至其他构件中，本实施例中对其不做任何限定。其中，预设量可以根据实际情况确定，本实施例中对其不做任何限定。

再次净化装置2的进口端可以与第一煤气管段61相连通，并且，其出口端与阀门5和煤气流量计4之间的第二煤气管段62相连通，用于净化排入煤气流量计4的煤气。

具体地，再次净化装置2的进口端(如图1所示的左端)可以设置有阀门，可以通过阀门调整煤气的流向以使杂质超标的煤气通过再次净化装置2进行二次净化或直接排入至煤气流量计4进行检测。再次净化装置2的出口端(如图1所示的右端)可以与阀门5和煤气流量计4之间的第二煤气管段62相连通，使再次净化装置2净化后的煤气通过第二煤气管段62排入至煤气流量计4进行检测。

可以看出，本实施例中提供的煤气流量计的保护系统，通过设置的在线分析装置1进行煤气杂质分析测试后，杂质超标的煤气可以通过再次净化装置2进行再次净化，以便降低排入煤气流量计4的煤气中的杂质重量，因此，该保护系统可以避免煤气中的杂质吸附在煤气流量计4的检测元件表面影响检测精度。

在上述实施例中，在线分析装置1可以包括：在线称重仪11和煤气过滤器12。

其中，煤气过滤器12的进口端(如图1所示的左端)可以与第一煤气管段61相连通，并且，其出口端(如图1所示的右端)可以自由设置，用于吸附煤气中的杂质。

具体地，煤气过滤器12的进口端(如图1所示的左端)可以设置有阀门，可以通过阀门调整煤气的流向，煤气过滤器12可以通过阀门调整流入煤气过滤器12的煤气量，煤气经过煤气过滤器12吸附煤气中的杂质后放空至空气中或通过管道排入至其他构件中，本实施例中对其不做任何限定。

在线称重仪11可以用于测量煤气过滤器12的重量并分析煤气的杂质浓度。具体地，在线分析仪11可以通过测量煤气过滤器12的重量变化测试分析煤气的杂质浓度。

可以看出，本实施例中提供的在线分析装置，通过设置的煤气过滤器12吸附煤气中的杂质，通过在线称重仪11测量煤气过滤器12的重量进而分析确定煤气的杂质浓度。

在上述实施例中，在线称重仪11可以设置有报警器，可以用于当煤气中的杂质浓度大于预设值时发出警报声用于提示操作人员煤气的杂质超标以便提示操作人员进行相关操作。可以看出，报警器的设置可以进一步简单明了的提示操作人员进行操作无需一直观察显示的内容进而确定煤气的杂质是否超标。

在上述实施例中，煤气过滤装置12内可以设置有净化剂，用于吸附煤气中的杂质。再次净化装置2内可以设置有净化剂，用于净化煤气。具体地，净化剂可以为fes2、活性炭、硅胶和脱脂棉中的一种或多种组合。可以看出，煤气过滤装置12通过内部设置的净化剂吸附煤气中的杂质进而通过在线称重仪11分析确定煤气中的杂质浓度。再次净化装置2可以通过内部设置的净化剂清除煤气中的杂质以便达到净化煤气的效果。

在上述各实施例中，第一煤气管段61上设置可以有取气孔7。煤气过滤器12的进口端(如图1所示的左端)和再次净化装置2的进口端(如图1所示的左端)均可以通过不锈钢管与取气孔7相连通。可以看出，本实施例中可以通过取气孔进一步控制煤气的流向以及煤气过滤器12获取煤气的量。

综上所述，本实施例中提供的煤气流量计的保护系统，通过设置的在线分析装置1进行煤气杂质分析后，杂质超标的煤气可以通过再次净化装置2进行再次净化，以便降低排入煤气流量计4的煤气中的杂质重量，因此，该保护系统可以避免煤气中的杂质吸附在煤气流量计4的检测元件表面影响检测精度。

方法实施例：

参见图2，图2为本发明实施例提供的煤气流量计的保护方法的流程示意图。如图所示，该保护方法可以包括如下步骤：

杂质检测步骤s1，通过在线分析装置对第一煤气管段内的煤气进行杂质检测并观察在线分析装置显示的煤气杂质浓度。

具体地，首先通过调整阀门5使得净化装置3或备用净化装置8排出的煤气即第一煤气管段61中预设量的煤气排入至在线分析装置1，然后调整在线分析装置1使其对煤气进行分析测试煤气中的杂质浓度，最后观察在线分析装置1的显示屏观察煤气中的杂质浓度是否超标。其中超标的判断标准可以根据实际情况确定判定值，如果煤气的杂质浓度大于判定值，则煤气中的杂质浓度超标。

再次净化步骤s2，如果检测结果中煤气的杂质浓度大于判定值，调整阀门使煤气排入再次净化装置以对煤气进行再次净化处理。

具体地，如果检测结果中煤气的杂质浓度大于判定值，首先调整阀门使净化装置3排出的煤气排入至再次净化装置2，然后调整再次净化装置2对煤气进行再次净化。其中，如果检测结果中煤气的杂质浓度小于或等于判定值，首先调整阀门使净化装置3或备用净化装置8排出的煤气直接排入至煤气流量计4进行检测。

可以看出，本实施例中提供的煤气流量计的保护方法，通过在线分析装置1进行煤气杂质分析后，杂质超标的煤气可以通过再次净化装置2进行再次净化，以便降低排入煤气流量计4的煤气中的杂质重量，因此，该保护方法可以避免煤气中的杂质吸附在煤气流量计4的检测元件表面影响检测精度。

参见图3，图3为本发明实施例提供的煤气流量计的保护方法的又一流程示意图。如图所示，该保护方法可以包括如下步骤：

杂质检测步骤s1，通过在线分析装置对第一煤气管段内的煤气进行杂质检测并观察在线分析装置1显示的煤气杂质浓度。

再次净化步骤s2，如果检测结果中煤气的杂质浓度大于判定值，调整阀门使煤气排入再次净化装置以对煤气进行再次净化处理。

净化处理调整步骤s3，如果检测结果中煤气的杂质浓度大于判定值，调整阀门使地下气化炉排出的煤气排入至备用净化装置进行净化作用。

具体地，如果检测结果中煤气的杂质浓度大于判定值，则净化装置3对煤气的净化效果大大地降低，需要对其进行清洗。则如果检测结果中煤气的杂质浓度大于判定值即煤气的杂质浓度超标，首先可以关闭净化装置3进口端的阀门并开启备用净化装置8进口端的阀门5，将地下气化炉9排出的煤气排入至备用净化装置8内进行净化作用，将备用净化装置8排出的煤气直接排入至煤气流量计4进行检测。

可以看出，本实施例中通过净化装置和备用净化装置的转换提高煤气的净化效果，进而减少煤气的杂质浓度。

参见图4，图4为本发明实施例提供的煤气流量计的保护方法的又一流程示意图。如图所示，该保护方法可以包括如下步骤：

杂质检测步骤s1，通过在线分析装置对第一煤气管段内的煤气进行杂质检测并观察在线分析装置1显示的煤气杂质浓度。

再次净化步骤s2，如果检测结果中煤气的杂质浓度大于判定值，调整阀门使煤气排入再次净化装置以对煤气进行再次净化处理。

净化处理调整步骤s3，如果检测结果中煤气的杂质浓度大于判定值，调整阀门使地下气化炉排出的煤气排入至备用净化装置进行净化作用。

净化装置处理步骤s4，对净化装置进行净化剂更换处理以提高其净化煤气的程度。

具体地，通过更换净化装置3内的净化剂，可以将净化剂更换为未使用的净化剂以便可以提高其净化效果。

可以看出，本实施例中通过更换净化装置的净化剂提高其净化煤气的程度，以便后续更换循环使用。

参见图5，图5为本发明实施例提供的煤气流量计的保护方法的又一流程示意图。如图所示，该保护方法可以包括如下步骤：

杂质检测步骤s1，通过在线分析装置对净化装置排出的煤气进行杂质检测并观察在线分析装置1显示的煤气杂质浓度。

再次净化步骤s2，如果检测结果中煤气的杂质浓度大于判定值，调整阀门使煤气排入再次净化装置以对煤气进行再次净化处理。

净化处理调整步骤s3，如果检测结果中煤气的杂质浓度大于判定值，调整阀门使地下气化炉排出的煤气排入至备用净化装置进行净化作用。

净化装置处理步骤s4，对净化装置进行净化剂更换处理以提高其净化煤气的程度。

煤气路径变更步骤s5，重复进行杂质检测步骤s1和再次净化步骤s2后，调整阀门使地下气化炉排出的煤气通过净化装置的净化作用后对备用净化装置的净化剂进行更换处理。

具体地，可以重复杂质检测步骤s1和再次净化步骤s2，对备用净化装置8排出的煤气进行测量分析，如果检测结果中煤气的杂质浓度大于判定值，重复净化处理调整步骤s3中调整调整阀门使地下气化炉9排出的煤气更换为净化装置3进行净化作用，然后排入至煤气流量计4进行煤气检测。然后，还可以对备用净化装置8进行净化剂更换处理，以便当煤气中杂质浓度大于判定值时重复上述步骤以使净化装置与备用净化装置进行循环更换使用。

可以看出，本实施例中通过净化装置和备用净化装置的交替更换使用，提高净化效率，减少了其中更换的时间，并提高了净化的效果。

综上所述，本实施例提供的煤气流量计的保护方法，通过在线分析装置1进行煤气杂质分析后，杂质超标的煤气可以通过再次净化装置2进行再次净化，以便降低排入煤气流量计4的煤气中的杂质重量，因此，该保护方法可以避免煤气中的杂质吸附在煤气流量计4的检测元件表面影响检测精度。

需要说明的是，由于本实施例中的保护方法与保护系统原理相同，相关之处可以相互参照。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。