【技术实现步骤摘要】
本技术属于低浓度瓦斯直燃制热，具体为一种用于直燃供热的低浓度瓦斯的预处理装置。
技术介绍
1、煤矿瓦斯中可燃成分主要为甲烷。长期以来，甲烷浓度8%及以上的煤矿瓦斯主要用于发电，低于8%以下的瓦斯基本很少利用，通常直接排空，既浪费能源又污染环境。近几年，低浓度瓦斯直燃供热技术利用甲烷浓度6%-8%的煤矿瓦斯直接燃烧，取代电锅炉、燃气锅炉，制取热水或蒸汽，从而满足矿井用热，具有成本低廉、热转化率高等优点，填补了该区段瓦斯综合利用空白，应用空间广阔，社会、环境和经济效益良好，该技术进入了工程科研示范阶段。
2、但是由于煤矿瓦斯抽放泵站抽出的瓦斯在井下携带大量水分及少许粉尘，一方面，进入低浓度瓦斯直燃制热设备中的金属纤维燃烧器，容易堵塞，燃烧效果差且事故停机率高，影响煤矿生产；另一方面，瓦斯中含有的水气直接影响瓦斯的燃烧性能。工程科研示范阶段的低浓度瓦斯直燃供热设备中金属纤维燃烧器前段通常只考虑了机械脱水设备，除去了瓦斯中的部分液态水，但由于还有剩余水分、粉尘，金属纤维燃烧器运行一段时间以后，就出现堵塞，导致燃烧效果差，停机次数多。目前对于低浓度瓦斯中的水分、杂质处理有相应的处理设备，但是耗能高，无形中降低了低浓度瓦斯的利用价值。
技术实现思路
1、本技术克服了现有技术的不足，提出一种用于直燃供热的低浓度瓦斯的预处理装置。以有效脱除低浓度瓦斯中的水分，同时降低低浓度瓦斯处理过程中的能耗。
2、为了达到上述目的，本技术是通过如下技术方案实现的。
3、一种用
4、烟气回热单元包括烟气回热设备、高温烟气管道与低温烟气管道；降温换热器瓦斯气侧出口通过管道连接着烟气回热设备瓦斯气侧入口，烟气回热设备烟气侧入口通过高温烟气管道与低浓度瓦斯直燃制热设备的烟气管道相连，烟气回热设备烟气侧出口通过低温烟气管道通向大气；烟气回热设备瓦斯气侧出口与过滤单元相连接，过滤单元出口与低浓度瓦斯直燃制热设备相连接。
5、进一步的，一级机械脱水单元包括旋风脱水器和重力脱水器；低浓度瓦斯进气管道与旋风脱水器上部侧端连通，低浓度瓦斯出气管道一端插入旋风脱水器下端，另一端通过管道连接着重力脱水器侧面进口，重力脱水器进口处管道插入重力脱水器下端，重力脱水器上部设置丝网除沫器。
6、更进一步，旋风脱水器为塔形，旋风脱水器的底部侧端通过第一球阀连接第一排水管道；重力脱水器底部侧端通过第二球阀连接第二排水管道。
7、更进一步，丝网除沫器上部侧端通过管道连接至降温换热器瓦斯气侧入口，降温换热器的底部通过第三球阀连接第三排水管道。
8、进一步的，降温换热器水侧出口通过循环冷冻水泵与蒸汽型溴化锂制冷机组蒸发器侧的入口相连，蒸汽型溴化锂制冷机组发生器侧出口通过管道与冷却塔进口相连，冷却塔出口通过溴化锂循环水泵与蒸汽型溴化锂制冷机组发生器侧入口相连。
9、进一步的，过滤单元包括丝网过滤器；烟气回热设备瓦斯气侧出口通过蝶阀利用管道连接着丝网过滤器入口，丝网过滤器出口通过蝶阀利用管道连接着低浓度瓦斯直燃制热设备入口，丝网过滤器出入口各设置压力表。
10、本技术相对于现有技术所产生的有益效果为：
11、1、本技术通过两级脱水设备对低浓度瓦斯脱水；脱水之后采用烟气回热设备升温回热，热源为制热设备的烟气，降低瓦斯相对含湿量，充分除去低浓度瓦斯的游离水；利用丝网过滤器除去低浓度瓦斯的粉尘，可有效提高低浓度瓦斯直燃制热设备效率，保证设备安全稳定高效运行，这一过程中，有效脱除了低浓度瓦斯中的水分，同时降低了低浓度瓦斯处理过程中的能耗。
12、2、本技术采用溴化锂制冷脱水装置制冷，依靠溴化锂（制冷剂）相变时大量吸收低浓度瓦斯直燃制热设备中提供的蒸汽热能（潜热）的特性实现制冷，整套溴化锂制冷脱水装置中只有冷却塔散热风扇电机、泵组电机和控制仪表用电，与电制冷脱水机组相比耗电少，在同等流量瓦斯气体条件下，溴化锂蒸汽制冷耗电量约为电制冷的1/30~1/40。另外，溴化锂制冷脱水装置利用制热设备产生的蒸汽作为动力，烟气回热设备利用制热设备尾部排出的烟气作为热源，均为自产热能，运行成本低。
13、3、本技术可以除去煤矿瓦斯中的全部液态水，并保证其温度≤40℃、相对湿度≤80%（40℃）、杂质粒径≤5um，从而提高低浓度瓦斯直燃制热设备效率，保证设备安全稳定高效运行。
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1.一种用于直燃供热的低浓度瓦斯的预处理装置，其特征在于，包括一级机械脱水单元（1）、二级溴化锂制冷脱水单元（2）、烟气回热单元（3）和过滤单元（4）；一级机械脱水单元（1）的进气端与低浓度瓦斯出气管道相连接；二级溴化锂制冷脱水单元（2）包括相连接的降温换热器（21）和蒸汽型溴化锂制冷机组（22）；一级机械脱水单元（1）的出气端与降温换热器（21）瓦斯气侧入口相连接；蒸汽型溴化锂制冷机组（22）冷凝器侧的入口通过蒸汽管道（25）与低浓度瓦斯直燃制热设备（5）的蒸汽管道相连，蒸汽型溴化锂制冷机组（22）冷凝器侧出口通过冷凝水管道（26）与凝结水箱相连；
2.根据权利要求1所述的一种用于直燃供热的低浓度瓦斯的预处理装置，其特征在于，一级机械脱水单元（1）包括旋风脱水器（11）和重力脱水器（12）；低浓度瓦斯进气管道与旋风脱水器（11）上部侧端连通，低浓度瓦斯出气管道一端插入旋风脱水器（11）下端，另一端通过管道连接着重力脱水器（12）侧面进口，重力脱水器（12）进口处管道插入重力脱水器（12）下端，重力脱水器（12）上部设置丝网除沫器（13）。
3.根据权利要
4.根据权利要求2所述的一种用于直燃供热的低浓度瓦斯的预处理装置，其特征在于，丝网除沫器（13）上部侧端通过管道连接至降温换热器（21）瓦斯气侧入口，降温换热器（21）的底部通过第三球阀（28）连接第三排水管道（29）。
5.根据权利要求1所述的一种用于直燃供热的低浓度瓦斯的预处理装置，其特征在于，降温换热器（21）水侧出口通过循环冷冻水泵（27）与蒸汽型溴化锂制冷机组（22）蒸发器侧的入口相连，蒸汽型溴化锂制冷机组（22）发生器侧出口通过管道与冷却塔（24）进口相连，冷却塔（24）出口通过溴化锂循环水泵（23）与蒸汽型溴化锂制冷机组（22）发生器侧入口相连。
6.根据权利要求1所述的一种用于直燃供热的低浓度瓦斯的预处理装置，其特征在于，过滤单元（4）包括丝网过滤器（41）；烟气回热设备（31）瓦斯气侧出口通过蝶阀利用管道连接着丝网过滤器（41）入口，丝网过滤器（41）出口通过蝶阀利用管道连接着低浓度瓦斯直燃制热设备（5）入口，丝网过滤器（41）出入口各设置压力表（43）。
...【技术特征摘要】
1.一种用于直燃供热的低浓度瓦斯的预处理装置，其特征在于，包括一级机械脱水单元（1）、二级溴化锂制冷脱水单元（2）、烟气回热单元（3）和过滤单元（4）；一级机械脱水单元（1）的进气端与低浓度瓦斯出气管道相连接；二级溴化锂制冷脱水单元（2）包括相连接的降温换热器（21）和蒸汽型溴化锂制冷机组（22）；一级机械脱水单元（1）的出气端与降温换热器（21）瓦斯气侧入口相连接；蒸汽型溴化锂制冷机组（22）冷凝器侧的入口通过蒸汽管道（25）与低浓度瓦斯直燃制热设备（5）的蒸汽管道相连，蒸汽型溴化锂制冷机组（22）冷凝器侧出口通过冷凝水管道（26）与凝结水箱相连；
2.根据权利要求1所述的一种用于直燃供热的低浓度瓦斯的预处理装置，其特征在于，一级机械脱水单元（1）包括旋风脱水器（11）和重力脱水器（12）；低浓度瓦斯进气管道与旋风脱水器（11）上部侧端连通，低浓度瓦斯出气管道一端插入旋风脱水器（11）下端，另一端通过管道连接着重力脱水器（12）侧面进口，重力脱水器（12）进口处管道插入重力脱水器（12）下端，重力脱水器（12）上部设置丝网除沫器（13）。
3.根据权利要求2所述的一种用于直燃供热的低浓度瓦斯的预处理装置，其特征在于，旋风脱水器（11）为...
【专利技术属性】
技术研发人员：贠利民，杨柳，
申请(专利权)人：煤炭工业太原设计研究院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：
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