一种储煤装置及基于液气相变的长期储煤方法与流程

本发明实施例涉及煤炭存储设备领域，特别是涉及一种储煤装置及基于液气相变的长期储煤方法。

背景技术：

1、煤炭从开采到出售、从购买到使用均存在一个周期，在此期间需要将煤炭存储起来。从开采到出售的环节，通常需要长期存储大量的煤炭。从购买到使用环节,例如燃煤电厂也经常会长时间贮存大量煤炭。一般来说，存储煤炭都采用封闭的煤棚来存储。

2、常规的储煤棚大量存储煤炭时，由于煤炭长期堆积会使得煤炭表面与空气中的氧气充分接触，煤炭中的氢元素、碳元素以及硫元素与氧气发生氧化反应，生成co和ch4等烷烃物质，煤炭表面分解与碎裂，并放出热量，同时形成新的表面，新表面又再次氧化，如此反复循环。释放出的热量会引起煤堆内部温度逐渐升高，随着温度升高煤的氧化会越来越快，从而释放出更多热量以及可燃质。当可燃质以及热量达到一定程度后将会发生自燃现象。一般在不采取措施的情况下煤炭存储一到四个月左右就会发生自燃。

3、通常，为了降低煤炭自燃风险，需要人工定期检测煤堆内部的温度并进行记录，对于温度过高需要采取一些措施，例如，采用水喷淋降温带走热量，或将煤堆内部的温度高的煤炭翻到外部来防止热量聚集。但是，水喷淋降温是防止煤堆自燃的下策，如果喷水量不足可能起到适得其反的作用，例如煤炭中的硫氧化后形成氧化硫，氧化硫遇水酸化生成硫酸又会产生大量的热，同时又加快了氧化的过程，尤其是对于已经发生自燃的煤堆不能用水喷淋。另外翻动煤堆费时费力，以上措施并不能从根本上解决问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种储煤装置及基于液气相变的长期储煤方法，旨在解决煤炭存放时容易出现发热甚至自燃的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种储煤装置，包括：

3、煤棚，设于煤堆的上方以遮盖所述煤堆；

4、气化器，所述气化器用于将液态的降温介质气化；

5、送气管道，对应所述煤堆设置，所述送气管道与所述气化器连通，所述送气管道设有送气孔，所述送气管道内的气态的所述降温介质经所述送气孔逸出并进入所述煤堆内部，以对所述煤堆进行降温。

6、可选的，地面设置有安装槽，所述送气管道铺设于所述安装槽内；

7、所述储煤装置还包括填充件，所述填充件设置于所述安装槽内，所述填充件盖设所述送气管道，所述填充件具有可供所述降温介质穿过的缝隙。

8、可选的，所述储煤装置还包括透气罩，所述透气罩位于所述安装槽内，所述透气罩罩设于所述送气管道。

9、可选的，所述储煤装置还包括支撑件，所述支撑件设置于所述安装槽的底部，所述透气罩盖设于所述支撑件上，所述支撑件和所述透气罩共同围合形成收容腔，所述送气管道收容于所述收容腔内；所述支撑件与所述送气管道接触，以支撑所述送气管道。

10、可选的，所述送气管道设有多个，多个所述送气管道间隔设置；所述气化器设有一个，各所述送气管道均与所述气化器连通。

11、可选的，所述送气管道设有多个，多个所述送气管道间隔设置，多个所述送气管道组成多个管道组，各所述管道组至少具有两条所述送气管道；各所述管道组均与所述气化器连通。

12、可选的，所述储煤装置还包括储液容器，所述储液容器可以移动设置，所述储液容器与所述气化器可分离连接。

13、可选的，所述储煤装置还包括调节阀，所述调节阀设置在所述储液容器和所述送气管道之间，所述调节阀用于调节所述降温介质的流量。

14、可选的，所述降温介质为二氧化碳。

15、本发明还提供了一种基于液气相变的长期储煤方法，包括步骤：

16、s1：将装有降温介质的储液容器与所述气化器连通；

17、s2：所述储液容器释放的所述降温介质经所述气化器气化后，通过所述送气管道输送到所述煤堆底部；

18、s3：当所述降温介质释放量达到第一预设值时，停止释放所述降温介质，断开所述储液容器与所述气化器的连通。

19、可选的，步骤s2包括：

20、s21:先以第一流量将所述降温介质通过所述送气管道输送到所述煤堆底部，以干燥所述送气管道及所述送气孔；

21、s22：再以第二流量将所述降温介质通过所述送气管道输送到所述煤堆底部，其中，所述第二流量大于所述第一流量。

22、可选的，在步骤s3之后，还包括步骤s4；

23、s4：当存在多个所述气化器时，将所述储液容器与下一个需要降温的所述煤堆对应的所述气化器连通；重复s2和s3，直到多个所述气化器的降温介质释放量均达到所述第一预设值。

24、本发明实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明中储煤装置包括煤棚、气化器和送气管道，煤棚设于煤堆的上方以遮盖煤堆。气化器用于将液态的降温介质转化成气态。送气管道对应煤堆设置。送气管道与气化器连通，因此，经气化器气化的降温介质可进入送气管道内。送气管道设有送气孔，送气管道内的降温介质经送气孔向外逸出，逸出后的降温介质进入煤堆内部。由于气化后的降温介质具有较高的压力和较低的温度，经送气孔逸出后降温介质的压力下降从而进一步降低温度，因此，进入煤堆内部的降温介质会吸收大量的热，以实现给煤堆降温。经过降温后的煤堆的温度相对较低，发生自燃的概率显著降低，可实现煤炭的长期、安全存储。

技术特征：

1.一种储煤装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的储煤装置，其特征在于，地面设置有安装槽，所述送气管道铺设于所述安装槽内；

3.根据权利要求2所述的储煤装置，其特征在于，所述储煤装置还包括透气罩，所述透气罩位于所述安装槽内，所述透气罩罩设于所述送气管道。

4.根据权利要求3所述的储煤装置，其特征在于，所述储煤装置还包括支撑件，所述支撑件设置于所述安装槽的底部，所述透气罩盖设于所述支撑件上，所述支撑件和所述透气罩共同围合形成收容腔，所述送气管道收容于所述收容腔内；所述支撑件与所述送气管道接触，以支撑所述送气管道。

5.根据权利要求1所述的储煤装置，其特征在于，所述送气管道设有多个，多个所述送气管道间隔设置；所述气化器设有一个，各所述送气管道均与所述气化器连通。

6.根据权利要求1所述的储煤装置，其特征在于，所述送气管道设有多个，多个所述送气管道间隔设置，多个所述送气管道组成多个管道组，各所述管道组至少具有两条所述送气管道，各所述管道组均与所述气化器连通。

7.根据权利要求1-6任一项所述的储煤装置，其特征在于，所述储煤装置还包括储液容器，所述储液容器可以移动设置，所述储液容器与所述气化器可分离连接。

8.根据权利要求7所述的储煤装置，其特征在于，所述储煤装置还包括调节阀，所述调节阀设置在所述储液容器和所述送气管道之间，所述调节阀用于调节所述降温介质的流量。

9.根据权利要求1-6任一项所述的储煤装置，其特征在于，所述降温介质为二氧化碳。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的基于液气相变的长期储煤方法，其特征在于，包括步骤：

11.一种如权利要求10所述的基于液气相变的长期储煤方法，其特征在于，所述通过送气管道输送到所述煤堆底部，包括：

12.一种如权利要求10所述的基于液气相变的长期储煤方法，其特征在于，所述步骤s3之后，还包括步骤：

技术总结
本发明实施例涉及煤炭存储设备技术领域,尤其公开了一种储煤装置及基于液气相变的长期储煤方法。储煤装置包括：煤棚，设于煤堆的上方以遮盖所述煤堆；气化器，所述气化器用于将液态的降温介质气化；送气管道，对应所述煤堆设置，所述送气管道与所述气化器连通，所述送气管道设有送气孔，送气管道内的降温介质经送气孔向外逸出并进入煤堆内部。由于气化后的降温介质具有较高的压力和较低的温度，经送气孔逸出后降温介质的压力下降从而进一步降低温度，因此，进入煤堆内部的降温介质会吸收大量的热，以实现给煤堆降温。经过降温后的煤堆的温度相对较低，发生自燃的概率显著降低，可实现煤炭的长期、安全存储。

技术研发人员：萧龙,杨锋,梁宇,汤志鑫
受保护的技术使用者：深圳市博德维环境技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14