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申请/专利权人：中国矿业大学(北京);矿业大学(北京)内蒙古研究院

摘要：一种煤层原位生产绿氢系统和方法，系统中，生产井自地面朝煤层向下延伸且进入煤层中；注气井其自地面向下延伸至煤层底部并定向钻孔至所述生产井下部，与所述生产井连通，且所述注气井间隔所述生产井；柔性卷曲管安装于悬挂式注入管内，柔性卷曲管的上端位于地面且柔性卷曲管随悬挂式注入管延伸至煤层中，柔性卷曲管经由地面驱动装置在悬挂式注入管中移动；水蒸气等离子发生器安装于柔性卷曲管下端的端部以随柔性卷曲管移动而移动，液体水经由加热器加热转化为水蒸气以扩散于阴极和阳极之间，并经由电离形成用于与煤层气化反应生成氢气的水蒸气粒子。本系统气化高效和精准可控，降低了制氢的成本，解决了化石能源制氢碳排放问题。

主权项：1.一种煤层原位生产绿氢系统，其特征在于，其包括，生产井，其自地面朝煤层向下延伸且进入所述煤层中；注气井，其自地面向下延伸至煤层底部并定向钻孔至所述生产井下部，与所述生产井连通，且所述注气井间隔所述生产井；悬挂式注入管，其上端设于注气井井口，下端延伸到所述煤层中的钻孔直到所述生产井底部；柔性卷曲管，其安装于悬挂式注入管内，柔性卷曲管的上端位于地面且柔性卷曲管随悬挂式注入管延伸至煤层中，柔性卷曲管经由地面驱动装置在悬挂式注入管中移动；水蒸气等离子发生器，其安装于柔性卷曲管下端的端部以随柔性卷曲管移动而移动，所述水蒸气等离子发生器包括水蒸气发生系统和等离子体发生系统，其中，等离子体发生系统包括，等离子发生器本体，其固定连接柔性卷曲管，阳极，其设于所述等离子发生器本体的底部，所述阳极经由阳极接线柱连接电源阳极，阴极，其设于所述等离子发生器本体中且相对地间隔所述阳极布置，所述阴极包括相对所述阳极的阴极头和连接阴极头的阴极杆，所述阴极杆经由阴极接线柱连接电源阴极，水蒸气发生系统包括，绝缘棒，其为套设于等离子发生器本体内以隔离水蒸气发生系统的环管式结构，绝缘棒在靠近阴极杆一端设有绝缘柱，加热器，其为套设于绝缘棒与等离子发生器本体之间的环管式结构，加热器包括连接绝缘柱且朝阳极方向延伸的加热棒，加热棒一端与加热棒正极连接，另一端与加热棒负极连接，所述加热器与等离子发生器本体之间填充吸水材料，加热器左端与绝缘柱连接，另一端自由悬挂；加热器外侧贴紧吸水材料，便于液态水蒸发，内侧贴紧绝缘棒，避免水蒸气发生系统与等离子体发生系统短路，绝缘棒的规格与加热器配套，结合加热器尺寸匹配；液态水注入口，其设于等离子发生器本体远离阳极的一端且连通所述吸水材料，液体水经由加热器加热转化为水蒸气以扩散于阴极和阳极之间，并经由电离形成用于与煤层气化反应生成氢气的水蒸气粒子，还包括连接于悬挂式注入管与柔性卷曲管之间的环形空隙的辅助口，辅助口可控地将惰性气体输送至钻孔中进行吹扫以在气化反应前空气置换，柔性卷曲管由地面驱动装置控制伸缩，地面驱动装置将柔性卷曲管伸入煤层中，由地面驱动装置将柔性卷曲管间歇后撤，再将柔性卷曲管与等离子发生器本体用嵌入式固定装置连接，地面驱动装置包括卷绕机；阳极为拉法尔结构，阳极螺纹连接等离子发生器本体，阳极接线柱与等离子发生器本体连接；阴极位于等离子发生器本体中心轴线上，阴极头螺纹连接所述阴极杆；阴极头中心镶嵌耐高温金属块。

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