低浓度煤矿瓦斯氧化燃烧系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开的低浓度煤矿瓦斯氧化燃烧系统，包括内部设有瓦斯通道和废气通道的低温逆流回热器、高温热管换热器和点火氧化反应器，低温逆流回热器的瓦斯通道进口还连通有甲烷含量检测器，低温逆流回热器、高温热管换热器和点火氧化反应器的瓦斯通道依次连通，高温热管换热器和点火氧化反应器的废气通道彼此连通，高温热管换热器的废气通道依次连通有热量分配器和余热回收装置，热量分配器通过废气通道分别与低温逆流回热器和余热回收装置连通。本发明专利技术通过点火氧化反应器实现了系统的启动升温；通过高温热管的单向传热特性保障了蓄热燃烧的温度条件；通过热量分配器实现了回热和余热的优化分配，提高了氧化燃烧过程的适应性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
低浓度煤矿瓦斯氧化燃烧系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及瓦斯燃烧
，具体涉及一种低浓度煤矿瓦斯氧化燃烧系统，本专利技术还涉及上述低浓度煤矿瓦斯氧化燃烧系统的控制方法。

技术介绍

[0002]我国每年有180亿m3以上的甲烷混入矿井风流中通过乏风瓦斯排空，相当于3600多万吨煤炭被白白浪费掉，比西气东输的120亿m3天然气高出50％。一方面造成了有限的不可再生资源的严重浪费，如果将排放的煤矿瓦斯利用起来，1m3甲烷可节约标煤1.23kg，减排二氧化碳0.83kg，另一方面甲烷的排放加剧了温室效应，单位质量的甲烷对大气温室效应影响综合温热势(GlobalWarmingPotential，GWP)是二氧化碳的21倍，对大气臭氧层的破坏能力为二氧化碳的7倍。目前针对较低浓度的煤矿瓦斯(甲烷浓度>8％)采用内燃机及燃气轮机技术进行利用的技术已较为成熟，而针对甲烷浓度8％以下的煤矿瓦斯目前主要采用蓄热氧化、催化氧化等技术对煤矿瓦斯中的甲烷进行氧化反应，煤矿乏风瓦斯氧化装置运行时，氧化床中部温度较高，两侧温度逐渐降低，乏风在进入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.低浓度煤矿瓦斯氧化燃烧系统，其特征在于，包括内部设有瓦斯通道和废气通道的低温逆流回热器(1)、高温热管换热器(2)和点火氧化反应器(3)，所述低温逆流回热器(1)的瓦斯通道进口还连通有甲烷含量检测器(6)，所述低温逆流回热器(1)、高温热管换热器(2)和点火氧化反应器(3)的瓦斯通道依次连通，所述高温热管换热器(2)和点火氧化反应器(3)的废气通道连通，所述高温热管换热器(2)的废气通道依次连通有热量分配器(4)和余热回收装置(5)，所述热量分配器(4)通过废气通道分别与低温逆流回热器(1)和余热回收装置(5)连通。2.根据权利要求1所述的低浓度煤矿瓦斯氧化燃烧系统，其特征在于，所述低温逆流回热器(1)包括回热器壳体(1
‑
1)，所述回热器壳体(1
‑
1)内设有回热器管束(1
‑
2)，所述回热器壳体(1
‑
1)内设有废气通道，所述回热器管束(1
‑
2)内为瓦斯通道。3.根据权利要求1所述的低浓度煤矿瓦斯氧化燃烧系统，其特征在于，所述高温热管换热器(2)包括绝热保温层(2
‑
4)，所述绝热保温(2
‑
4)内设有若干高导热陶瓷填料(2
‑
2)，所述高导热陶瓷填料(2
‑
2)中部设有隔板(2
‑
3)，所述瓦斯通道和废气通道位于隔板(2
‑
3)两侧，相邻的所述高导热陶瓷填料(2
‑
2)之间设有高温热管(2
‑
1)。4.根据权利要求1所述的低浓度煤矿瓦斯氧化燃烧系统，其特征在于，所述点火氧化反应器(3)包括绝热浇注保温层(3
‑
3)，所述绝热浇注保温层(3
‑
3)内瓦斯通道和废气通道连通，所述瓦斯通道内设有高能点火器(3
‑
1)，所述废气通道内设有催化氧化蓄热体(3
‑
2)。5.根据权利要求1所述的低浓度煤矿瓦斯氧化燃烧系统，其特征在于，所述热量分配器(4)包括设置于低温逆流回热器(1)和高温热管换热器(2)之间废气通道内的回热分配调门(4
‑
1)，所述热量分配器(4)还包括设置于高温热管换热器(2)和余热回收装置(5)之间废气通道内的余热分配调门(4
‑
2)。6.根据权利要求1所述的低浓度煤矿瓦斯氧化燃烧系统，其特征在于，所述余热回收装置(5)包括冷凝器(5
‑
7)，所述冷凝器(5
‑
7)通过管路依次连通有给水泵(5
‑
8)、省煤器(5
‑
2)和蒸发器(5
‑
3)，所述省煤器(5
‑
2)和蒸发器(5
‑
3)之间通过管路还连通有汽水分离器(5
‑
1)，所述汽水分离器(5
‑
1)通过管路依次连通有过热器(5
‑
4)和汽轮机(5<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王龙飞，朱磊，董宝光，王帅，李庆，李瑞华，武进，李智锋，李超，刘成勇，
申请(专利权)人：中煤能源研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：