一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术提供了一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，包括气源监测与处理系统、主燃烧室供气系统、空气辅助系统、辅助燃烧室供气系统、燃烧系统、蒸汽锅炉，所述气源监测与处理系统外接瓦斯输送管道，所述主燃烧室供气系统包括混合仓和供气管路。本发明专利技术针对浓度不同的瓦斯气体，采用专家控制对瓦斯浓度和流量进行实时调节，保证燃烧室温度保持在800‑1200℃之间，确保低浓度瓦斯安全稳定燃烧，尾气排放达标。系统工作过程中，利用专家控制进行控制，可避免各种异常状态，实现系统安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统及其使用方法
本专利技术涉及瓦斯利用
，具体涉及一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统及其使用方法。
技术介绍
在煤矿工业生产过程中，高浓度瓦斯(瓦斯浓度大于30％)及超低浓度瓦斯(瓦斯浓度小于0.75％)均可依靠现有技术进行过直接利用，避免了资源浪费和环境污染。而浓度范围在9％-30％的低浓度瓦斯虽不可直接利用，但也可以通过采用瓦斯内燃机发电的技术来生产电力能源。目前针对浓度低于0.75％的低浓度瓦斯回收利用技术为逆流蓄热式乏风氧化技术，浓度范围为0.75％-9％的低浓度瓦斯则由于难以直接利用，只能采用稀释到0.75％以下后归为乏风氧化技术的方式进行利用。但由于在乏风氧化技术中进行逆流转换换向的过程中大量的乏风瓦斯发生逃逸，且乏风氧化技术热能利用率低下，经济效益差，依旧会造成大量的资源浪费和环境污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述的不足，提供一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统及其使用方法。为实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，包括气源监测与处理系统、主燃烧室供气系统、空气辅助系统、辅助燃烧室供气系统、燃烧系统和蒸汽锅炉，所述气源监测与处理系统包括瓦斯进料管，所述主燃烧室供气系统包括混合仓，所述混合仓通过主管道连接所述气源监测与处理系统，所述空气辅助系统包括鼓风机，所述鼓风机的出气口通过第一管道连通所述混合仓，所述辅助燃烧室供气系统通过辅助管道连通所述主管道，所述燃烧系统包括主燃烧室和辅助燃烧室，所述主燃烧室通过第二管道连通所述混合仓，所述辅助燃烧室通过第三管道连接所述辅助燃烧室供气系统，所述蒸汽锅炉通过所述主燃烧室进行加热。进一步的，所述气源监测与处理系统包括预处理装置和第一监测装置，所述预处理装置包括第一湿式阻火器和第一干燥器，所述第一湿式阻火器和所述第一干燥器分别设置在所述瓦斯进料管上，所述第一监测装置包括第一压力感应器、第一浓度感应器和气源总阀，所述第一压力感应器、第一浓度感应器和所述气源总阀分别设置在所述瓦斯进料管上。进一步的，所述主燃烧室供气系统还包括第二湿式阻火器、第二监测装置和第一干燥装置，所述第二湿式阻火器设置在所述主管道上，所述第二监测装置包括第一流量计、主管电磁阀、第一电动调节阀、第二流量计、第二浓度感应器、第二压力感应器、温度传感器和第二电动调节阀，所述第一流量计、所述主管电磁阀和所述第一电动调节阀设置在所述主管道上，所述第二流量计、第二浓度感应器、所述第二压力感应器和温度传感器分别设置在所述第二管道上，所述第一干燥装置包括干式阻火器和第二干燥器，所述干式阻火器和所述第二干燥器分别设置在所述第二管道上。进一步的，所述第一管道上设置有第一吹扫管、第二吹扫管、第三压力感应器和第一空气调节阀，所述第一吹扫管连通所述第二管道，所述第一吹扫管上设置有第一吹扫电磁阀，所述第二吹扫管连通所述第三管道，所述第二吹扫管上设置有第二吹扫电磁阀，所述第三压力感应器对所述第一管道的压力进行监测，所述第一空气调节阀对进入所述混合仓内的空气用量进行调节。进一步的，所述辅助燃烧室供气系统包括第三干燥装置、第三监测装置和辅管空气调节阀，所述第三干燥装置包括第三湿式阻火器和第三干燥器，所述第三湿式阻火器和所述第三干燥器分别设置在所述辅助管道上，所述第三监测装置设置在所述辅助管道上，所述第三监测装置包括辅管流量计、辅管电磁阀、辅管电动调节阀、辅管压力感应器和辅管温度感应器，所述辅管空气调节阀设置在支管管道上，所述支管管道连通所述第二吹扫管与所述辅助燃烧室。进一步的，所述燃烧系统还包括点火装置和第四监测装置，所述点火装置包括液化气和点火器，所述点火装置连接所述辅助燃烧室，所述第四监测装置包括第一炉膛温度感应器、火焰温度感应器和第二炉膛温度感应器，所述第一炉膛温度感应器与所述火焰温度感应器设置在所述辅助燃烧室内，所述第二炉膛温度感应器设置在所述主燃烧室内。进一步的，所述蒸汽锅炉内设置有第五监测装置和水位调节装置，所述第五监测装置包括锅炉水位传感器、蒸汽温度感应器和第四压力感应器，所述水位调节装置包括水箱和水位调节阀，所述水箱通过进水管连接所述蒸汽锅炉，所述水箱内放置除盐水，所述水位调节阀设置在所述进水管上。进一步的，还包括尾气处理系统，所述尾气处理系统包括引风机、入口温度感应器、冷凝器和尾气检测装置，所述引风机通过引风管道对对所述蒸汽锅炉加热后的尾气进行收集，所述入口温度感应器设置在所述引风机的入口处，所述冷凝器设置在所述引风管道上，所述尾气检测装置包括尾气温度感应器和尾气质量感应器，分别设置在所述引风管道上。进一步的，还包括控制柜和监控台，所述控制柜对系统中使用到的电磁阀或调节阀进行专家控制，所述监控台接收所述控制柜发出的系统工况信息，并对所述控制柜发出控制指令。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统的使用方法，包括如下步骤：步骤1，通过控制柜进行控制，使得瓦斯进料管内部通入低浓度瓦斯，进入气源监测与处理系统，首先通过预处理装置对瓦斯进行干燥处理，之后通过第一监测装置对瓦斯的浓度与压力进行监测，判断是否适合系统正常工作，过高的瓦斯浓度与压力需要混合空气，过低的瓦斯浓度与压力则导致整体系统不能运行；步骤2，浓度与压力合适的瓦斯一部分通过辅助管道进入辅助燃烧室供气系统内部，通过第三干燥装置和第三监测装置对瓦斯进行干燥处理和监测，通过第三管道进入辅助燃烧室，通过打开点火器，对液化气进行点燃，从而点燃辅助燃烧室内部的瓦斯，为主燃烧室进行加热；步骤3，浓度与压力合适的瓦斯的另一部分通过主管道进入主燃烧室供气系统，第二湿式阻火器对瓦斯进行处理，在第二监测装置的作用下，瓦斯进入混合仓，通过开启鼓风机，对混合仓的内部进行输送空气，从而对瓦斯与空气进行混合，通过主管电磁阀和第一主管电动调节阀对瓦斯的用量进行调节，通过第一流量计进行计量，当混合完成之后，通过第二流量计、温度感应器、第二浓度感应器、第二压力感应器对混合后的瓦斯进行监测，并通过第二电动调节阀对混合后的瓦斯输出量进行计量，并经过第一干燥装置对混合后的瓦斯进行干燥处理；步骤4，主燃烧室在辅助燃烧室的加热情况下进行升温，当主燃烧室内部的温度达到满足低浓度瓦斯直接燃烧的温度时，混合后的瓦斯通过第二管道送入主燃烧室的内部，主燃烧室进行燃烧，从而对锅炉进行加热；步骤5，锅炉在加热的过程中，通过锅炉水位传感器监测蒸汽锅炉内部的水位，并在水位调节装置的作用下，根据需要自动调节蒸汽锅炉内部的水位，蒸汽温度感应器与第四压力感应器对蒸汽锅炉的内部情况进行监测；步骤6，通过尾气处理系统对瓦斯燃烧之后产生的尾气进行收集，通过开启引风机，引风管道对尾气进行引流，尾气温度感应器对尾气的温度进行监测，之后在冷凝器的作用下对尾气进行热量回收处理，通过入口温度感应器对进入引风机内部时的尾气的温度进行监测，可以得到冷凝器的热量回收效率，并通过尾气质量感应器对尾气的质量进行监测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，其特征在于：包括气源监测与处理系统(1)、主燃烧室供气系统(2)、空气辅助系统(3)、辅助燃烧室供气系统(4)、燃烧系统(5)和蒸汽锅炉(6)，所述气源监测与处理系统(1)包括瓦斯进料管(11)，所述主燃烧室供气系统(2)包括混合仓(21)，所述混合仓(21)通过主管道(22)连接所述气源监测与处理系统(1)，所述空气辅助系统(3)包括鼓风机(31)，所述鼓风机(31)的出气口通过第一管道(32)连通所述混合仓(21)，所述辅助燃烧室供气系统(4)通过辅助管道(41)连通所述主管道(22)，所述燃烧系统(5)包括主燃烧室(51)和辅助燃烧室(52)，所述主燃烧室(51)通过第二管道(53)连通所述混合仓(21)，所述辅助燃烧室(52)通过第三管道(54)连接所述辅助燃烧室供气系统(4)，所述蒸汽锅炉(6)通过所述主燃烧室(51)进行加热。/n

【技术特征摘要】
1.一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，其特征在于：包括气源监测与处理系统(1)、主燃烧室供气系统(2)、空气辅助系统(3)、辅助燃烧室供气系统(4)、燃烧系统(5)和蒸汽锅炉(6)，所述气源监测与处理系统(1)包括瓦斯进料管(11)，所述主燃烧室供气系统(2)包括混合仓(21)，所述混合仓(21)通过主管道(22)连接所述气源监测与处理系统(1)，所述空气辅助系统(3)包括鼓风机(31)，所述鼓风机(31)的出气口通过第一管道(32)连通所述混合仓(21)，所述辅助燃烧室供气系统(4)通过辅助管道(41)连通所述主管道(22)，所述燃烧系统(5)包括主燃烧室(51)和辅助燃烧室(52)，所述主燃烧室(51)通过第二管道(53)连通所述混合仓(21)，所述辅助燃烧室(52)通过第三管道(54)连接所述辅助燃烧室供气系统(4)，所述蒸汽锅炉(6)通过所述主燃烧室(51)进行加热。


2.如权利要求1所述的一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，其特征在于：所述气源监测与处理系统(1)包括预处理装置(12)和第一监测装置(13)，所述预处理装置(12)包括第一湿式阻火器(121)和第一干燥器(122)，所述第一湿式阻火器(121)和所述第一干燥器(122)分别设置在所述瓦斯进料管上，所述第一监测装置(13)包括第一压力感应器(131)、第一浓度感应器(132)和气源总阀(133)，所述第一压力感应器(131)、第一浓度感应器(132)和所述气源总阀(133)分别设置在所述瓦斯进料管(11)上。


3.如权利要求1所述的一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，其特征在于：所述主燃烧室供气系统(2)还包括第二湿式阻火器(23)、第二监测装置(24)和第一干燥装置(25)，所述第二湿式阻火器(23)设置在所述主管道(22)上，所述第二监测装置(24)包括第一流量计(241)、主管电磁阀(242)、第一电动调节阀(243)、第二流量计(244)、第二浓度感应器(245)、第二压力感应器(246)、温度传感器(247)和第二电动调节阀(248)，所述第一流量计(241)、所述主管电磁阀(242)和所述第一电动调节阀(243)设置在所述主管道(22)上，所述第二流量计(244)、第二浓度感应器(245)、所述第二压力感应器(246)和温度传感器(247)分别设置在所述第二管道(53)上，所述第一干燥装置(25)包括干式阻火器(251)和第二干燥器(252)，所述干式阻火器(251)和所述第二干燥器(252)分别设置在所述第二管道(53)上。


4.如权利要求1所述的一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，其特征在于：所述第一管道(32)上设置有第一吹扫管(321)、第二吹扫管(322)、第三压力感应器(323)和第一空气调节阀(326)，所述第一吹扫管(321)连通所述第二管道(53)，所述第一吹扫管(321)上设置有第一吹扫电磁阀(324)，所述第二吹扫管(322)连通所述第三管道(54)，所述第二吹扫管(322)上设置有第二吹扫电磁阀(325)，所述第三压力感应器(323)对所述第一管道(32)的压力进行监测，所述第一空气调节阀(326)对进入所述混合仓(21)内的空气用量进行调节。


5.如权利要求1所述的一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，其特征在于：所述辅助燃烧室供气系统(4)包括第三干燥装置(42)、第三监测装置(43)和辅管空气调节阀(44)，所述第三干燥装置(42)包括第三湿式阻火器(421)和第三干燥器(422)，所述第三湿式阻火器(421)和所述第三干燥器(422)分别设置在所述辅助管道(41)上，所述第三监测装置(43)设置在所述辅助管道(41)上，所述第三监测装置(43)包括辅管流量计(431)、辅管电磁阀(432)、辅管电动调节阀(433)、辅管压力感应器(434)和辅管温度感应器(435)，所述辅管空气调节阀(44)设置在支管管道(45)上，所述支管管道(45)连通所述第二吹扫管(322)与所述辅助燃烧室(52)。


6.如权利要求1所述的一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，其特征在于：所述燃烧系统(5)还包括点火装置(55)和第四监测装置(56)，所述点火装置(55)包括液化气(551)和点火器(552)，所述点火装置(55)连接所述辅助燃烧室(52)，所述第四监测装置(56)包括第一炉膛温度感应器(561)、火焰温度感应器(562)和第二炉膛温度感应器(563)，所述第一炉膛温度感应...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓亮，薛生，齐飞龙，邓想，陈华亮，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34