乏风瓦斯掺混煤粉蓄热氧化系统的制作方法

本发明属于煤矿瓦斯利用领域，涉及一种乏风瓦斯掺混煤粉蓄热氧化系统。

背景技术：

1、

2、本申请人研究发现，乏风瓦斯蓄热氧化利用系统在其瓦斯浓度低于装置自热平衡浓度0.3％时不能长期稳定运行的主要原因为：乏风瓦斯中所含的可燃组分甲烷少，其氧化产生的热量小于蓄热氧化装置低温烟气出口低温烟气所带走的热量，对蓄热氧化装置来说，补入的热量小于流失的热量，装置氧化室和蓄热体热量逐渐流失，温度逐渐降低，当温度降低到一定值，进入的原料乏风瓦斯不能被加热至甲烷氧化温度，甲烷无法氧化产热，导致系统再无热量补充，最终系统停机。研究发现，当蓄热氧化系统在乏风瓦斯浓度低于自热平衡浓度而无法继续运行时，通过向蓄热氧化装置或原料乏风瓦斯气额外补充热量或燃料的方式，可以维持蓄热氧化系统的稳定运行。在乏风瓦斯中混入常规气体、固体或液体燃料再进入蓄热氧化装置，乏风瓦斯中的甲烷和混入的燃料仍可在高温条件下顺利反应放热。

3、目前，针对0.3％以上浓度的乏风瓦斯蓄热氧化利用或处理的装置及方法报道较多，但0.3％以下的未见报道。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种乏风瓦斯掺混煤粉蓄热氧化系统，通过在乏风瓦斯中掺混固体燃料煤粉再进行蓄热氧化产生高温烟气来利用乏风瓦斯中甲烷的热能的方法，解决我国大部分乏风瓦斯由于甲烷浓度低于0.3％而无法大规模工业利用的难题，从而减少煤矿乏风瓦斯的排放，促进煤矿碳的零排放。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种乏风瓦斯掺混煤粉蓄热氧化系统，包括燃料管路及乏风瓦斯管路，所述燃料管路与所述乏风瓦斯管路经混配装置相连，并连接至蓄热氧化装置；所述蓄热氧化装置经换热器连接至用户，所述蓄热氧化装置上设有进气阀及出气阀，所述进气阀与所述混配装置相连，所述出气阀连通至烟囱。

4、可选的，所述进气阀经旁通阀与所述出气阀相连通并连接至烟囱。

5、可选的，所述换热器经烟气调节阀连通至烟囱。

6、可选的，所述乏风瓦斯管路包括乏风瓦斯调节阀。

7、可选的，所述混配装置与所述蓄热氧化装置之间设有风机。

8、可选的，所述燃料管路包括燃料输送装置及燃料计量器。

9、可选的，所述燃料输送装置为磨煤机、液体燃料泵、液体燃料雾化器、液化天然气燃料罐中的一种。

10、可选的，所述燃料输送装置为磨煤机，所述燃料计量器为煤粉计量器。

11、可选的，所述换热器为锅炉、气气换热器、热水换热器中的一种。

12、本发明的有益效果在于：

13、本发明采用相对简单的工艺方法实现了煤矿乏风瓦斯的大规模工业化利用，减少了乏风瓦斯排放。解决了目前工艺方法不能长期稳定利用浓度低于0.3％的乏风瓦斯问题；解决了目前工艺方法当乏风瓦斯浓度低于0.3％时无法输出高品质热能的问题；解决了目前工艺方法在乏风瓦斯浓度波动时，输出热能不稳定的问题。

14、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种乏风瓦斯掺混煤粉蓄热氧化系统，其特征在于：包括燃料管路及乏风瓦斯管路，所述燃料管路与所述乏风瓦斯管路经混配装置相连，并连接至蓄热氧化装置；所述蓄热氧化装置经换热器连接至用户，所述蓄热氧化装置上设有进气阀及出气阀，所述进气阀与所述混配装置相连，所述出气阀连通至烟囱。

2.根据权利要求1所述的乏风瓦斯掺混煤粉蓄热氧化系统，其特征在于：所述进气阀经旁通阀与所述出气阀相连通并连接至烟囱。

3.根据权利要求1所述的乏风瓦斯掺混煤粉蓄热氧化系统，其特征在于：所述换热器经烟气调节阀连通至烟囱。

4.根据权利要求1所述的乏风瓦斯掺混煤粉蓄热氧化系统，其特征在于：所述乏风瓦斯管路包括乏风瓦斯调节阀。

5.根据权利要求1所述的乏风瓦斯掺混煤粉蓄热氧化系统，其特征在于：所述混配装置与所述蓄热氧化装置之间设有风机。

6.根据权利要求1所述的乏风瓦斯掺混煤粉蓄热氧化系统，其特征在于：所述燃料管路包括燃料输送装置及燃料计量器。

7.根据权利要求6所述的乏风瓦斯掺混煤粉蓄热氧化系统，其特征在于：所述燃料输送装置为磨煤机、液体燃料泵、液体燃料雾化器、液化天然气燃料罐中的一种。

8.根据权利要求7所述的乏风瓦斯掺混煤粉蓄热氧化系统，其特征在于：所述燃料输送装置为磨煤机，所述燃料计量器为煤粉计量器。

9.根据权利要求1所述的乏风瓦斯掺混煤粉蓄热氧化系统，其特征在于：所述换热器为锅炉、气气换热器、热水换热器中的一种。

技术总结
本发明涉及一种乏风瓦斯掺混煤粉蓄热氧化系统，属于煤矿瓦斯利用领域。包括燃料管路及乏风瓦斯管路，所述燃料管路与所述乏风瓦斯管路经混配装置相连，并连接至蓄热氧化装置；所述蓄热氧化装置经换热器连接至用户，所述蓄热氧化装置上设有进气阀及出气阀，所述进气阀与所述混配装置相连，所述出气阀连通至烟囱。本发明采用相对简单的系统实现了煤矿乏风瓦斯的大规模工业化利用，减少了乏风瓦斯排放。解决了目前工艺方法不能长期稳定利用浓度低于0.3％的乏风瓦斯问题；解决了目前工艺方法当乏风瓦斯浓度低于0.3％时无法输出高品质热能的问题；解决了目前工艺方法在乏风瓦斯浓度波动时，输出热能不稳定的问题。

技术研发人员：张涛,张志刚,霍春秀,刘延保,肖露,黄克海,朱菁,肖正,张群,甘海龙
受保护的技术使用者：中煤科工集团重庆研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13