本发明专利技术为一种基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统，包括瓦斯氧化装置、固体蓄热装置、混风器、换热器、风机和烟囱，其中按照瓦斯氧化装置、固体蓄热装置、混风器、换热器、风机和烟囱的顺序通过风管连接形成第一连接线路；按照固体蓄热装置、混风器、换热器和风机的顺序通过风管顺次连接形成第二连接循环线路。本发明专利技术可解决因瓦斯流量变化而导致瓦斯氧化装置的供热负荷波动的问题，改善供热效果，促进瓦斯氧化装置在煤矿中的广泛应用，提升煤矿经济效益和竞争力。
【技术实现步骤摘要】
一种基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统
本专利技术属于煤矿瓦斯利用
，特别是涉及一种基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统。
技术介绍
煤矿瓦斯（又称煤层气）是指储集在煤层中的非常规天然气（主要成分是甲烷）。瓦斯浓度达到5%-16%时，遇明火就会爆炸，是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。瓦斯排放到大气中，温室效应为二氧化碳的21倍，是主要的工业排放温室气体之一。煤矿瓦斯按产生方式分为风排瓦斯（也称“通风瓦斯”或“乏风”）和抽排瓦斯两种。其中，风排瓦斯的甲烷含量极低，一般为0.2%—0.6%，占总量的83%。抽排瓦斯按浓度又分为高浓度瓦斯（甲烷含量≥30%）和低浓度瓦斯（甲烷含量<30%）。按相关规定，抽排瓦斯利用时浓度不得低于30%，但目前多数煤矿抽排瓦斯的甲烷浓度只有25%左右，达不到直接利用的要求，不得不排入大气中。瓦斯排放的背后，是能源的巨大浪费与对环境的破坏。在环保要求日益严格的背景下，不符合标准的燃煤锅炉被禁用，煤矿企业也被要求尽快替代燃煤锅炉。但天然气、甲醇、柴油锅炉和电直热等价格偏高，利用这些能源替代燃煤锅炉无疑会提高煤矿生产成本，降低竞争力。与此同时，低浓度瓦斯和风排瓦斯作为煤矿自有的可用能源却白白浪费，没有得到有效利用。瓦斯氧化装置是一种可以对低浓度和风排瓦斯所含能量进行有效利用的节能减排设备，其工作原理是把煤矿泵站的抽排瓦斯掺混到空气或乏风中，导入到蓄热式高温氧化装置。低浓度甲烷在高温反应腔中瞬间无火焰地氧化为水和二氧化碳，并释放出巨大氧化热。热能的小部分用于维持反应温度，大部分热能可以被导出到余热锅炉为煤矿提供蒸汽/热水/热风，以满足洗浴、供暖、井筒防冻等需求。然而煤矿中瓦斯流量随季节和气温变化波动较大，导致瓦斯氧化装置的热能在利用过程中出现间歇性和波动性的特点，影响其正常使用。从而使瓦斯氧化装置在煤矿中的推广应用受阻。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统，解决因瓦斯流量变化而导致瓦斯氧化装置的供热负荷波动的问题，改善供热效果，促进瓦斯氧化装置在煤矿中的广泛应用，提升煤矿经济效益和竞争力。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统，包括瓦斯氧化装置、固体蓄热装置、混风器、换热器、风机和烟囱，其中按照瓦斯氧化装置、固体蓄热装置、混风器、换热器、风机和烟囱的顺序通过风管连接形成第一连接线路；按照固体蓄热装置、混风器、换热器和风机的顺序通过风管顺次连接形成第二连接循环线路。进一步地，所述的基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统，第一连接线路中瓦斯氧化装置与固体蓄热装置连接的风管上设置有第一阀门和第二阀门，风机与烟囱连接的风管上设置第四阀门。更进一步地，所述的基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统，风机与第四阀门之间的风管上通过第一支路管道与第一阀门和第二阀门之间的风管连通，第一支路管道上设置第六阀门，形成固体蓄热装置、混风器、换热器和风机顺次连接的第二连接循环线路。更进一步地，所述的基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统，第一阀门和第二阀门之间的风管上通过第二支路管道与混风器连接，第二支路管道上设置第三阀门。进一步地，所述的基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统，混风器上设置有环境空气入口，环境空气入口处设置控制环境空气进入的第五阀门。进一步地，所述的基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统，所述固体蓄热装置中可根据需要设置辅助电加热器。更进一步地，所述的基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统，所述混风器包括壳体，所述壳体的一端设置有第一混风入口，另一端设置有混风出口，所述壳体内部平行排列设置两根以上混风管，各混风管上沿轴向和径向分布设置多个排气孔；壳体的一侧设置第二混风入口，所述第二混风入口与各混风管的入口端连通，各混风管的出口端全部封闭或部分封闭；第二支路管道连接第二混风入口，固体蓄热装置的出口端通过风管连接第一混风入口，混风出口通过风管连接换热器，第一混风入口通过旁路分支管道设置有环境空气入口，旁路分支管道上设置第五阀门。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术使用瓦斯氧化装置所产生的高温烟气直接对固体蓄热装置进行充热，固体蓄热装置工作温度高、蓄能密度大、蓄热效率高。2、本专利技术采用固体蓄热装置来平衡瓦斯氧化装置的供热负荷，解决了因瓦斯流量变化而导致瓦斯氧化装置的供热负荷波动的问题，显著改善供热效果。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明图1为实施例1中提供的基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统示意图；图2为实施例2中提供的混风器结构示意图；图3为实施例2中提供的基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统示意图；以上图中：1-瓦斯氧化装置，2-固体蓄热装置，3-混风器，31-壳体，32-混风管，33-排气孔，34-第一混风入口，35-第二混风入口，36-混风出口，4-换热器，5-风机，6-烟囱，7-第一阀门，8-第二阀门，9-第三阀门，10-第四阀门，11-第五阀门，12-第六阀门。具体实施方式：下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1如图1所示，为本实施例提供的基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统示意图，包括瓦斯氧化装置1、固体蓄热装置2、混风器3、换热器4、风机5和烟囱6，其中按照瓦斯氧化装置1、固体蓄热装置2、混风器3、换热器4、风机5和烟囱6的顺序通过风管连接形成第一连接线路；按照固体蓄热装置2、混风器3、换热器4和风机5的顺序通过风管顺次连接形成第二连接循环线路。所述的基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统，第一连接线路中瓦斯氧化装置1与固体蓄热装置2连接的风管上设置有第一阀门7和第二阀门8，风机5与烟囱6连接的风管上设置第四阀门10；混风器3上设置有环境空气入口，环境空气入口处设置控制环境空气进入的第五阀门11。所述的基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统，风机5与第四阀门9之间的风管上通过第一支路管道与第一阀门7和第二阀门8之间的风管连通，第一支路管道上设置第六阀门12，形成固体蓄热装置2、混风器3、换热器4和风机5顺次连接的第二连接循环线路。所述的基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统，第一阀门7和第二阀门8之间的风管上通过第二支路管道与混风器3连接，第二支路管道上设置第三阀门9。所述的基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统，所述固体蓄热装置2中可根据需要设置辅助电加热器，用于极寒天气时向系统补热。本专利技术基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统在白本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统，其特征在于，包括瓦斯氧化装置（1）、固体蓄热装置（2）、混风器（3）、换热器（4）、风机（5）和烟囱（6），其中按照瓦斯氧化装置（1）、固体蓄热装置（2）、混风器（3）、换热器（4）、风机（5）和烟囱（6）的顺序通过风管连接形成第一连接线路；按照固体蓄热装置（2）、混风器（3）、换热器（4）和风机（5）的顺序通过风管顺次连接形成第二连接循环线路。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统，其特征在于，包括瓦斯氧化装置（1）、固体蓄热装置（2）、混风器（3）、换热器（4）、风机（5）和烟囱（6），其中按照瓦斯氧化装置（1）、固体蓄热装置（2）、混风器（3）、换热器（4）、风机（5）和烟囱（6）的顺序通过风管连接形成第一连接线路；按照固体蓄热装置（2）、混风器（3）、换热器（4）和风机（5）的顺序通过风管顺次连接形成第二连接循环线路。
2.根据权利要求1所述的基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统，其特征在于，第一连接线路中瓦斯氧化装置（1）与固体蓄热装置（2）连接的风管上设置有第一阀门（7）和第二阀门（8），风机（5）与烟囱（6）连接的风管上设置第四阀门（10）。
3.根据权利要求1所述的基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统，其特征在于，混风器（3）上设置有环境空气入口，环境空气入口处设置控制环境空气进入的第五阀门（11）。
4.根据权利要求2所述的基于固体蓄热装置的煤矿瓦斯氧化热利用系统，其特征在于，风机（5）与第四阀门（10）之间的风管上通过第一支路管道与第一阀门（7）和第二阀门（8）之间的风管连通，第一支路管道上设置第六阀门（12），形成固体蓄热装置（2）、混风器（...
【专利技术属性】
技术研发人员：马斌，
申请(专利权)人：江苏中科智储科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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