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龙图腾网获悉山东科技大学申请的专利一种低碳可循环式高温富氧水蒸气的制备装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115265232B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210927203.X，技术领域涉及：F28D7/02；该发明授权一种低碳可循环式高温富氧水蒸气的制备装置是由李木坤;王刚;辛林;刘义鑫;曹晓强;黄启铭设计研发完成，并于2022-08-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种低碳可循环式高温富氧水蒸气的制备装置在说明书摘要公布了：本发明属于地下煤炭气化设备技术领域，涉及一种低碳可循环式高温富氧水蒸气的制备装置，包括蓄水池、太阳能吸热板、工业制氧机、氧气换热螺旋管、换热水箱、射流雾化器、产出井、注入井、气化通道和超临界二氧化碳循环管道，蓄水池通过太阳能吸热板向换热水箱输入加热的水，工业制氧机向换热水箱输氧，射流雾化器将高温富氧水蒸气输入到注入井，注入井与煤层气化通道、产出井依次连通；超临界二氧化碳循环管道吸热端位于产出井内，超临界二氧化碳循环管道的放热端位于换热水箱；该装置将气化气体余热和太阳能转移到高温富氧‑水蒸气中，最终转移到气化气体中，不仅实现了气体余热的回收、而且为太阳能利用提供了新的能量储存和运输方式。

本发明授权一种低碳可循环式高温富氧水蒸气的制备装置在权利要求书中公布了：1.一种低碳可循环式高温富氧水蒸气的制备装置，包括产出井、注入井、煤层、气化通道、燃烧面，其特征在于：还包括蓄水池、太阳能吸热板、工业制氧机、第一截止阀、氧气增压泵、氧气换热螺旋管、换热水箱、第一循环泵、第二循环泵、射流雾化器和超临界二氧化碳循环管道；蓄水池用来储存常温水，蓄水池与太阳能吸热板连通，太阳能吸热板与第一循环泵的一端连通，第一循环泵的另一端与换热水箱连通；换热水箱一侧端口与第二循环泵的一端连通，第二循环泵的另一端与射流雾化器的一个输入端连通，射流雾化器的另一个输入端通过连管与氧气换热螺旋管的输出端连通，氧气换热螺旋管安装在换热水箱中，换热水箱对氧气换热螺旋管加热，氧气换热螺旋管的输入端与氧气增压泵的输出端连通，氧气增压泵的输入端与第一截止阀的输出端连通，第一截止阀的输入端与工业制氧机的输出端连通；射流雾化器的输出端与注入井的输入端连通，注入井的输出端与煤层的燃烧面相通，煤层中开设有贯通的气化通道，气化通道的一端与燃烧面相通，气化通道的另一端与产出井的下端连通；产出井上端设置出口用来输出煤层气化反应后的CH4、H2、CO气体；超临界二氧化碳循环管道的吸热端安装于产出井内，超临界二氧化碳循环管道的放热端安装于换热水箱；超临界二氧化碳循环管道包括：第二截止阀、二氧化碳增压泵、加热换热螺旋管和井中换热螺旋管； 应用低碳可循环式高温富氧水蒸气的制备装置进行高温富氧-水蒸气的注入方法为： 1开启设备：在井下气化炉点燃前，将低碳可循环式高温富氧水蒸气的制备装置的部件连接，然后启动第一循环泵，把太阳能吸热板加热为90-100℃的水注入到换热水箱中；向超临界二氧化碳循环管道中充满7-10MPa的液态二氧化碳，开启二氧化碳管道上的第二截止阀、二氧化碳增压泵，液态二氧化碳经过换热水箱加热后温度升到31.1℃以上，二氧化碳进入到超临界状态； 2开启气化反应：开启第一截止阀、工业制氧机，氧气增压泵将工业制氧机产生的氧气增压输送到氧气换热螺旋管中，氧气换热螺旋管中的氧气经过换热水箱加热送入射流雾化器，氧气通过射流雾化器进入注入井，点燃井下气化炉，开启地下煤层燃烧及气化反应； 3制备高温富氧-水蒸气：产出井产出高温气化气体后，增加二氧化碳增压泵功率，通过超临界二氧化碳热循环来加热换热水箱中的水；启动第二循环泵，经过气化余热和太阳能加热的水和氧气在射流雾化器中形成高温雾状流体，雾状流体在注入井的传输过程中发展成高温富氧-水蒸气； 4储存热能：高温富氧-水蒸气由注入井通向煤层，一部分高温富氧-水蒸气参与燃烧面的燃烧，另一部分高温富氧-水蒸气参与气化通道内的气化反应，燃烧热和高温富氧-水蒸气的热能通过气化吸热反应储存在气化气体中； 5余热再利用：气化气体通过产出井流出，气化气体中余热通过超临界二氧化碳热循环传递到换热水箱中的氧气和水中。

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