一种低浓瓦斯利用高温燃烧系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种低浓瓦斯利用高温燃烧系统，解决了低浓瓦斯大量浪费的问题；采用的技术方案为：一种低浓瓦斯利用高温燃烧系统，低浓度瓦斯源的出口通过管道与低浓度瓦斯缓冲装置的进气端连通，低浓度瓦斯缓冲装置上连接有配风机和除尘装置，且低浓度瓦斯缓冲装置内设置有瓦斯浓度传感器，瓦斯浓度传感器通过控制器与配风机电连接，用于调整低浓度瓦斯缓冲装置内的瓦斯浓度保持在3%以下，低浓度瓦斯缓冲装置的出气口通过管道与高温燃烧系统本体连通，低浓度瓦斯缓冲装置和高温燃烧系统本体之间的管道上设置有送风机，且高温燃烧系统本体的温度不小于850℃；本实用新型专利技术可广泛应用于低浓度瓦斯领域。

【技术实现步骤摘要】
一种低浓瓦斯利用高温燃烧系统
本技术一种低浓瓦斯利用高温燃烧系统，属于低浓度瓦斯利用

技术介绍
目前，工业、民用中的各种锅炉、窑炉的热能主要来自于高浓石化能源，而大量的低浓石化能源在技术比较落后的情况下被废弃了。如矿井低浓瓦斯不能充分利用而被直接排放在大气中，能源浪费十分严重，同时还严重污染环境，非常令人痛心。虽然近年来，市场上也偶见低浓瓦斯氧化装置或低浓瓦斯提浓再利用，均因其成本过高而无法在市场上规模应用，这在很大程度上限制了低浓瓦斯的充分利用，失去了极大的能源价值和变相的环保价值。目前，中等低浓瓦斯（8%～16%）均可用于工业发电但大量低浓瓦斯被井下、钻孔负压抽排、主扇抽排（矿井乏风），采空区上覆盖层裂隙自排等形式直接排放在大气中，而瓦斯的主要成分是CH4，而CH4的温室效应是CO2的21倍，经初步测算仅一个沁水煤田每年直接空排的低浓瓦斯，保守数字在20亿立方，并在直接排放过程中还携带着大量的粉尘或煤尘，对空气污染十分严重，是大气污染的罪魁祸首。对此，加快对低浓瓦斯的综合利用是当务之急，以实现变废为宝，利国利民。瓦斯的主要成分是甲烷（CH4），而甲烷的属性无色无味，微溶于水，比空气轻，浓度在5%-16%有爆炸危险，浓度高于16%时只燃烧不爆炸。但我们往往忽略了其另一个特性，即在>850℃高温环境下，无论其浓度是多少均可参与燃烧，且不影响其能量价值的利用。因此，现提出一种对低浓瓦斯利用新理念，就是将低浓瓦斯经过系统装置，输送、缓冲、调浓等环节处理后，引入850℃以上的高温燃烧系统参与燃烧，以减少原燃料、增加热能，降低成本，进一步提高系统的燃烧质量和效率，变废为宝，一举两得。
技术实现思路
本技术克服了现有技术存在的不足，提供了一种低浓瓦斯利用高温燃烧系统，解决了低浓瓦斯大量浪费的问题。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种低浓瓦斯利用高温燃烧系统，包括低浓度瓦斯源、低浓度瓦斯缓冲装置、送风机和高温燃烧系统本体，所述低浓度瓦斯源的出口通过管道与低浓度瓦斯缓冲装置的进气端连通，所述低浓度瓦斯缓冲装置上连接有配风机和除尘装置，且所述低浓度瓦斯缓冲装置内设置有瓦斯浓度传感器，所述瓦斯浓度传感器通过控制器与配风机电连接，用于调整低浓度瓦斯缓冲装置内的瓦斯浓度保持在3%以下，所述低浓度瓦斯缓冲装置的出气口通过管道与高温燃烧系统本体连通，所述低浓度瓦斯缓冲装置和高温燃烧系统本体之间的管道上设置有送风机，用于将低浓度瓦斯缓冲装置内的低浓度瓦斯顺利通入高温燃烧系统本体内，且高温燃烧系统本体的温度不小于850℃。所述高温燃烧系统本体为燃煤锅炉燃烧系统，或为流化床锅炉燃烧系统，或为燃气锅炉燃烧系统，或为石灰窑炉燃烧系统。所述高温燃烧系统本体通过其内的换热设备为通入的低浓度瓦斯预热。所述低浓度瓦斯源和低浓度瓦斯缓冲装置之间的管道上依次设置有阀门、加压装置、阻火器、压力传感器、流量传感器和瓦斯浓度在线传感器。所述高温燃烧系统本体内设置有温度传感器，所述温度传感器与瓦斯浓度传感器之间电连接，确保低浓度瓦斯缓冲装置内的瓦斯浓度低于3%、高温燃烧系统本体内的温高于850℃，低浓度瓦斯缓冲装置和高温燃烧系统本体之间的管道才能输送瓦斯气体。所述低浓度瓦斯源为矿井抽排瓦斯供应源，或为矿井风排瓦斯，或为矿井抽排瓦斯供应源和矿井风排瓦斯的组合。本技术与现有技术相比具有的有益效果是：本技术将低浓瓦斯经过系统装置，输送、缓冲、调浓等环节处理后，引入850℃以上的高温燃烧系统参与燃烧，以减少原燃料、增加热能，降低成本，进一步提高系统的燃烧质量和效率，变废为宝，一举两得。附图说明下面结合附图对本技术做进一步的说明。图1为本技术的结构示意图。图2为本技术中实施例一的结构示意图。图3为本技术中实施例二的结构示意图。图4为本技术中实施例三的结构示意图。图5为本技术中实施例四的结构示意图。图中：1为低浓度瓦斯源、2为低浓度瓦斯缓冲装置、3为送风机、4为高温燃烧系统本体、5为配风机、6为除尘装置、7为瓦斯浓度传感器。具体实施方式如图1所示，本技术一种低浓瓦斯利用高温燃烧系统，包括低浓度瓦斯源1、低浓度瓦斯缓冲装置2、送风机3和高温燃烧系统本体4，所述低浓度瓦斯源1的出口通过管道与低浓度瓦斯缓冲装置2的进气端连通，所述低浓度瓦斯缓冲装置2上连接有配风机5和除尘装置6，且所述低浓度瓦斯缓冲装置2内设置有瓦斯浓度传感器7，所述瓦斯浓度传感器7通过控制器与配风机5电连接，用于调整低浓度瓦斯缓冲装置2内的瓦斯浓度保持在3%以下，所述低浓度瓦斯缓冲装置2的出气口通过管道与高温燃烧系统本体4连通，所述低浓度瓦斯缓冲装置2和高温燃烧系统本体4之间的管道上设置有送风机3，用于将低浓度瓦斯缓冲装置2内的低浓度瓦斯顺利通入高温燃烧系统本体4内，且高温燃烧系统本体4的温度不小于850℃。所述高温燃烧系统本体4为燃煤锅炉燃烧系统，或为流化床锅炉燃烧系统，或为燃气锅炉燃烧系统，或为石灰窑炉燃烧系统。所述高温燃烧系统本体4通过其内的换热设备为通入的低浓度瓦斯预热。所述低浓度瓦斯源1和低浓度瓦斯缓冲装置2之间的管道上依次设置有阀门、加压装置、阻火器、压力传感器、流量传感器和瓦斯浓度在线传感器。所述高温燃烧系统本体4内设置有温度传感器，所述温度传感器与瓦斯浓度传感器7之间电连接，确保低浓度瓦斯缓冲装置2内的瓦斯浓度低于3%、高温燃烧系统本体4内的温高于850℃，低浓度瓦斯缓冲装置2和高温燃烧系统本体4之间的管道才能输送瓦斯气体。所述低浓度瓦斯源1为矿井抽排瓦斯供应源，或为矿井风排瓦斯，或为矿井抽排瓦斯供应源和矿井风排瓦斯的组合，其中矿井抽排瓦斯供应源包括井下管道抽放和地面钻孔抽放等。本技术的工作原理：通过利用被放空的低浓瓦斯（浓度<8%）或矿井乏风在高温燃烧系统中燃烧做功，减少原料消耗的同时，达到节能环保的效果。本技术依据只要燃烧系统的温度可以达到850℃以上，低浓度瓦斯均可参与燃烧，且不影响其能量价值的利用原则。将低浓瓦斯经过系统装置，输送、缓冲、调浓等环节处理后，引入850℃以上的高温燃烧系统参与燃烧，以减少原燃料、增加热能，降低成本，进一步提高系统的燃烧质量和效率，变废为宝，一举两得。本技术中涉及的低浓瓦斯输送系统将矿井抽排瓦斯供应源（瓦斯浓度<8%）或矿井风排瓦斯（瓦斯浓度<0.7%）或其他低浓瓦斯供应源（瓦斯浓度<8%）作为瓦斯供应源，可以使用任意一种，也可以任意组合使用，低浓瓦斯通过加压机加压后进入低浓瓦斯缓冲装置，在靠近低浓瓦斯缓冲装置和低浓瓦斯输送管道上装设瓦斯压力、流量、浓度传感器，在低浓瓦斯缓冲装置一侧设立配风机，通过联锁压力、流量传感器以及瓦斯浓度传感器检测的数据来调节配风机的配风量，从而调节瓦斯浓度，确保进入燃烧系统的瓦斯浓度保持在3%以下（避免达到爆炸极限范围），同时设立低浓瓦斯缓冲装置的除尘装置，可以定期对低浓瓦斯缓冲装置内的杂质进行处理，利于低浓瓦斯输送系统的长期运行。直接在燃烧系统的进风装置上增设低浓瓦斯入口，直接利用原送风管道将低浓瓦斯输送至燃烧室进行燃烧做功。实施例一如图2所示，本技术作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低浓瓦斯利用高温燃烧系统，其特征在于：包括低浓度瓦斯源（1）、低浓度瓦斯缓冲装置（2）、送风机（3）和高温燃烧系统本体（4），所述低浓度瓦斯源（1）的出口通过管道与低浓度瓦斯缓冲装置（2）的进气端连通，所述低浓度瓦斯缓冲装置（2）上连接有配风机（5）和除尘装置（6），且所述低浓度瓦斯缓冲装置（2）内设置有瓦斯浓度传感器（7），所述瓦斯浓度传感器（7）通过控制器与配风机（5）电连接，用于调整低浓度瓦斯缓冲装置（2）内的瓦斯浓度保持在3%以下，所述低浓度瓦斯缓冲装置（2）的出气口通过管道与高温燃烧系统本体（4）连通，所述低浓度瓦斯缓冲装置（2）和高温燃烧系统本体（4）之间的管道上设置有送风机（3），用于将低浓度瓦斯缓冲装置（2）内的低浓度瓦斯顺利通入高温燃烧系统本体（4）内，且高温燃烧系统本体（4）的温度不小于850℃。

【技术特征摘要】
1.一种低浓瓦斯利用高温燃烧系统，其特征在于：包括低浓度瓦斯源（1）、低浓度瓦斯缓冲装置（2）、送风机（3）和高温燃烧系统本体（4），所述低浓度瓦斯源（1）的出口通过管道与低浓度瓦斯缓冲装置（2）的进气端连通，所述低浓度瓦斯缓冲装置（2）上连接有配风机（5）和除尘装置（6），且所述低浓度瓦斯缓冲装置（2）内设置有瓦斯浓度传感器（7），所述瓦斯浓度传感器（7）通过控制器与配风机（5）电连接，用于调整低浓度瓦斯缓冲装置（2）内的瓦斯浓度保持在3%以下，所述低浓度瓦斯缓冲装置（2）的出气口通过管道与高温燃烧系统本体（4）连通，所述低浓度瓦斯缓冲装置（2）和高温燃烧系统本体（4）之间的管道上设置有送风机（3），用于将低浓度瓦斯缓冲装置（2）内的低浓度瓦斯顺利通入高温燃烧系统本体（4）内，且高温燃烧系统本体（4）的温度不小于850℃。2.根据权利要求1所述的一种低浓瓦斯利用高温燃烧系统，其特征在于：所述高温燃烧系统本体（4）为燃煤锅炉燃烧系统，或为流化床锅炉燃烧系统，或为燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：张廷民，张可，张红杏，张荷建，
申请(专利权)人：张廷民，
类型：新型
国别省市：山西,14