一种低浓度瓦斯与乏风安全氧化综合应用系统技术方案

本发明专利技术涉及低浓度瓦斯应用技术领域，且公开了一种低浓度瓦斯与乏风安全氧化综合应用系统，包括：安全混合器，安全混合器具有两个输入端和一个输出端，安全混合器的两个输入端分别用于接收回风井甲烷浓度低于0.75％的矿井乏风与抽放泵站导入的甲烷浓度低于7％的超低浓度瓦斯；用于对安全混合器混合后的甲烷浓度低于1.2％超低浓度瓦斯进行能量转换的安全型蓄热式氧化装置；以及用于对全型蓄热式氧化装置转换的热量进行利用的热能利用组件；本发明专利技术能够实现超低浓度瓦斯及乏风全流程综合利用，实现甲烷“零”排，对于减少煤矿瓦斯爆炸事故、扩大天然气供给、降低环境污染具有重要意义。降低环境污染具有重要意义。降低环境污染具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种低浓度瓦斯与乏风安全氧化综合应用系统


[0001]本专利技术属于低浓度瓦斯应用
，具体为一种低浓度瓦斯与乏风安全氧化综合应用系统。

技术介绍

[0002]煤层气(瓦斯)是产自煤层、以甲烷为主要成分的非常规天然气。加大煤层气开采对于减少煤矿瓦斯爆炸事故、扩大天然气供给、降低环境污染具有重要意义。煤层气根据甲烷浓度，分阶梯利用，目前在浓度7％利用价值较高，在浓度9％
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30％瓦斯气，采用燃气内燃机发电，使用比较普及；甲烷浓度在30％
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90％的瓦斯，主要用于民用和工业燃料发电，已大量使用；甲烷浓度高于90％的瓦斯，以PNG、LNG方式应于于工业和民用。
[0003]低于浓度7％的超低浓度瓦斯利用开发价值低，多放空。低于浓度0.75％的矿井乏风原未利用，直接排放大气或者闭环加热稀释浓度后再次通入矿井通风。
[0004]因此，针对以上现状，迫切需要提供一种低浓度瓦斯与乏风安全氧化综合应用系统，以克服当前实际应用中的不足。

技术实现思路

[0005]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种低浓度瓦斯与乏风安全氧化综合应用系统，有效解决上述
技术介绍
中的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种低浓度瓦斯与乏风安全氧化综合应用系统，包括：
[0007]安全混合器，所述安全混合器具有两个输入端和一个输出端，安全混合器的两个输入端分别用于接收回风井甲烷浓度低于0.75％的矿井乏风与抽放泵站导入的甲烷浓度低于7％的超低浓度瓦斯；
[0008]用于对安全混合器混合后的甲烷浓度低于1.2％超低浓度瓦斯进行能量转换的安全型蓄热式氧化装置，所述安全型蓄热式氧化装置的输入端与安全混合器的输出端之间通过导流组件连接，所述安全型蓄热式氧化装置具有两个输出端，其中一个输出端设置有用于排出净化气体的安全出口换向总成；
[0009]以及用于对全型蓄热式氧化装置转换的热量进行利用的热能利用组件，所述热能利用组件与安全型蓄热式氧化装置的另一个输出端相连接。
[0010]优选的，所述导流组件包括入口风机和入口安全换向总成，所述入口安全换向总成与安全型蓄热式氧化装置相连接，所述入口风机的一端通过导管与安全混合器的输出端相连接，入口风机的另一端通过导管与入口安全换向总成相连接。
[0011]优选的，所述热能利用组件包括：
[0012]余热锅炉，所述余热锅炉的输入端与安全型蓄热式氧化装置之间通过高温管道连接，余热锅炉的输出端上设有输出管道；
[0013]用于对余热锅炉生成的蒸汽进行利用的发电组件和供暖组件。
[0014]优选的，所述高温管道上还设置有专用高温调节阀一。
[0015]优选的，所述余热锅炉的输出管道上设有专用高温调节阀二。
[0016]优选的，所述发电组件包括蒸汽发电机组，所述蒸汽发电机组与余热锅炉的输出管道相连接，且该输出管道靠近蒸汽发电机组一侧还设置有专用快速切断阀。
[0017]优选的，所述蒸汽发电机组包括发电机以及用于带动发电机的转子转动的汽轮机。
[0018]优选的，所述供暖组件包括：
[0019]减温减压器，所述减温减压器的输入端与余热锅炉的输出管道相连接；
[0020]用于给建筑供暖的换热器一，所述换热器一与减温减压器相连接；
[0021]以及用于给进风井供暖的换热器二，所述换热器二与减温减压器相连接。
[0022]优选的，所述发电组件与供暖组件之间还设置有蒸汽回收管道。
[0023]优选的，还包括回流组件，所述回流组件包括两组回流管道，其中一组回流管道用于换热器一与余热锅炉之间的连接，另一组回流管道用于换热器二与余热锅炉之间的连接。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0025]回风井甲烷浓度低于0.75％的矿井乏风与抽放泵站送来的甲烷浓度低于7％的超低浓度瓦斯经过安全混合器混合后，控制甲烷浓度低于1.2％超低浓度瓦斯，经入口风机增加，通过入口安全换向总成送入安全型蓄热式氧化装置，在安全型蓄热式氧化装置里充分燃烧转换成热量；其中一部分热量蓄热存储供给安全型蓄热式氧化装置自热平衡，低温环保甲烷净化率97％的气体通过安全出口换向总成导出并排放；另一部分富裕热量(900度高温烟气)经设置于安全型蓄热式氧化装置顶部的高温管道(耐温1200度)，并经过专用高温调节阀送入余热回收锅炉，换热产出2.5MPa，400度过热蒸汽，过热蒸汽可通过专用快速切断阀送入蒸汽发电机组发电，也可通过减温减压器与蒸汽发电机组发电后回收的热量混合后，经换热器一给建筑物供暖供热水或经过换热器二给进风井供暖；
[0026]能够减少温室气体的排放，CH4温室效应是CO2的25倍当量，每利用1kg甲烷，相当于减排21kg CO2；
[0027]超低浓度及低浓度瓦斯加以利用，降低开采过程中的瓦斯涌出量、防止瓦斯超限和积聚、预防瓦斯爆炸事故，改善矿井通风，提高煤矿安全；
[0028]发生氧化反应，将CH4转化无害环保气体CO2和H2O，反应温度在1200℃以下，不产生氮氧化物；
[0029]乏风氧化装置可以消除瓦斯中的煤尘，降低PM2.5和PM10等粉尘排放；
[0030]乏风氧化装置替代燃煤锅炉，用乏气做燃料代替煤，节省煤炭，提高效益，排放气体更环保；
[0031]反应产生的热量可用于矿井通风预热、矿区取暖和制取生活热水，实现清洁供暖，降低矿区运营成本，提高增强矿业经济效益，能够实现超低浓度瓦斯及乏风全流程综合利用，实现甲烷“零”排，对于减少煤矿瓦斯爆炸事故、扩大天然气供给、降低环境污染都具有重要意义。
附图说明
[0032]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
[0033]在附图中：
[0034]图1为本专利技术实施例的结构示意图。
[0035]图中：1
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安全混合器，2
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入口风机，3
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安全型蓄热式氧化装置，4
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专用高温调节阀一，5
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余热锅炉，6
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专用高温调节阀二，7
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专用安全减温减压阀，8
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专用快速切断阀，9
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蒸汽发电机组，10
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换热器一，11
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换热器二，12
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出口安全换向总成，13
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入口安全换向总成。
具体实施方式
[0036]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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低浓度瓦斯与乏风安全氧化综合应用系统，其特征在于，包括：安全混合器，所述安全混合器具有两个输入端和一个输出端，安全混合器的两个输入端分别用于接收回风井甲烷浓度低于0.75％的矿井乏风与抽放泵站导入的甲烷浓度低于7％的超低浓度瓦斯；用于对安全混合器混合后的甲烷浓度低于1.2％超低浓度瓦斯进行能量转换的安全型蓄热式氧化装置，所述安全型蓄热式氧化装置的输入端与安全混合器的输出端之间通过导流组件连接，所述安全型蓄热式氧化装置具有两个输出端，其中一个输出端设置有用于排出净化气体的安全出口换向总成；以及用于对全型蓄热式氧化装置转换的热量进行利用的热能利用组件，所述热能利用组件与安全型蓄热式氧化装置的另一个输出端相连接。2.根据权利要求1所述的一种低浓度瓦斯与乏风安全氧化综合应用系统，其特征在于，所述导流组件包括入口风机和入口安全换向总成，所述入口安全换向总成与安全型蓄热式氧化装置相连接，所述入口风机的一端通过导管与安全混合器的输出端相连接，入口风机的另一端通过导管与入口安全换向总成相连接。3.根据权利要求1所述的一种低浓度瓦斯与乏风安全氧化综合应用系统，其特征在于，所述热能利用组件包括：余热锅炉，所述余热锅炉的输入端与安全型蓄热式氧化装置之间通过高温管道连接，余热锅炉的输出端上设有输出管道；用于对余热锅炉生成的蒸汽进行利用的发电组件和供暖组件。4.根据权利要求3所述的一种低浓度瓦斯...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑承煜，郑承伟，王敏，
申请(专利权)人：上海安居乐环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：