煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验风量调节装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及超低热值气体氧化后的取热利用技术领域，具体涉及一种煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验风量调节装置。
【背景技术】
[0002]煤矿乏风瓦斯中的甲烷既是一种清洁能源，也是一种温室气体，但由于其甲烷浓度很低(〈0.8%)、波动大、通风量巨大等原因，传统燃烧方法很难将其中所含甲烷销毁。处理煤矿乏风瓦斯技术中，利用蜂窝陶瓷蓄放热的热逆流氧化技术已经相对成熟，并已经成功应用于处理大型煤矿的煤矿乏风瓦斯。煤矿乏风热逆流氧化后的取热主要通过在氧化床内置蛇管换热器进行取热，其与传统换热器不同的是实现煤矿乏风中甲烷销毁条件下的适度取热:取热过多，煤矿乏风来流因为预热不到甲烷氧化温度而影响甲烷的销毁率；取热过少，多余热量会随着热逆流氧化的进行在床层中心蓄积，当热量蓄积到床层中心温度超过该部位填充蜂窝陶瓷所能承受的极限温度时，蜂窝陶瓷就会出现变形，最终导致炉体塌陷，影响装置的可靠性。这种适度取热换热器的设计需要相应的理论支撑，目前这种换热器的设计主要靠经验来摸索，因此设计缺乏科学性。
[0003]为了研宄煤矿乏风瓦斯热氧化后的具体取热过程，需要模拟煤矿乏风热氧化的瞬态取热过程，即将煤矿乏风的瞬态取热过程等效为一系列的稳态过程，进行相应的试验研宄，等效后的稳态取热试验中需要调节不同温度、流量的热风工况进入稳态实验装置进行取热测试试验。热风的工况调节包括热风的温度及体积流量的调节，为了确保稳态取热试验实验数据的完整性，取热试验中热风工况的调节应该包括低风温、大风量以及高风温、大风量的极限工况。试验过程中，工况温度的调节是通过液化气燃烧器产生高温气体掺混常温冷风实现，风量的调节依靠加大冷风流量实现。低温、大风量以及高风温、大风量等极限工况仅仅依靠液化气燃烧器燃烧产生的高温烟气掺混冷风很难实现，因为调节低温、大风量工况时，需要调节的风温低，因此燃烧器的加热功率不会很大，加上需要掺入的冷风量大，冷风风机的功率必须加大，因此很容易产生燃烧的“吹熄”现象。而调节高风温、大风量工况时，燃烧器的功率需要不断加大，但是由于掺混入的冷风量大，即使燃烧器功率开到最大，也难以将风量达到试验所要求的大风量工况。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供一种测试可靠性高、能实现极限风量调节的的煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验风量调节装置。
[0005]本实用新型采用的技术方案为:
[0006]一种煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验风量调节装置，包括试验炉体及其上部设置的烟道，所述试验炉体入口处连接有混风道，混风道入口处连接有常温气体通道及高温气体通道，混风道还连接有回引气体通道，所述回引气体通道与回引风机连接，回引风机另一端通过回引管道与烟道连接，混风道内设有第一整流板及第二整流板，第一整流板设置在常温气体通道及回引气体通道之间，第二整流板设在回引气体通道及试验炉体之间。
[0007]为了实时监测进入试验炉体内气体的流量，混风道上设有体积流量显示仪表，同时，混风道上还均匀设有多个温度传感器，以检测进入试验炉体内的气体的温度，及温度是否均匀。
[0008]混风道内设有第一整流板及第二整流板，第一整流板及第二整流板均采用开孔率不同的蜂窝陶瓷，两整流板通过蜂窝陶瓷截面开孔率的不同所产生的阻力不均，从而调节截面风量分配的不均匀性:第一整流板的中间部分开孔率小，阻力大，四周部分的蜂窝陶瓷开孔率大，阻力小；第二整流板包括第一部位、第二部位，因第二部位靠近回引气体通道，第二部位处风量较大，因此第二部位的开孔率小于第一部位的开孔率，从而增大阻力，均匀风量。
[0009]本实用新型是煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验用装置的一部分，用于获取取热试验过程中一定温度、一定风量的热风工况，尤其是低风温、大风量以及高风温、大风量的极限工况，以确保试验数据测试的完整性。高温气体通道与常温气体通道内的高温烟气及常温气体混合后，为了防止低风温、大风量调节过程中的火焰“吹熄”现象，在混风道内设置第一整流板，第一整流板利用填充蜂窝陶瓷的蓄热特性，起到点火热源、稳定火焰的作用，防止“吹熄”。另外，回引风机将试验后的烟气重新回引，进入混风道，以弥补高风温、大风量调节过程中风量调节不够的缺陷。风量经过第二整流板整流后，进入取热试验炉体内进行测试。低风温、大风量工况以及高风温、大风量工况的调节为取热试验数据的完整性提供了保障。
[0010]本实用新型具有的优点及有益效果为:
[0011]1、本实用新型装置灵活，安装方便，能获得风量调节范围宽泛的稳定工况，为取热试验数据的完整性奠定基础。
[0012]2、本实用新型利用回引风机将部分烟气回引，即可以节省一部分燃料，又能弥补大风量调节过程中风量不够的不足。
[0013]3、混风道中第一整流板的设置既能防止火焰“吹熄”，又能起到整流作用，第二整流板的设置对气体进行进一步的整流，确保所调工况气体的截面分配均匀性。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构示意图；
[0015]图2是第一整流板的A向视图；
[0016]图3是第二整流板的A向视图；
[0017]图4是本实用新型的正面结构示意图。
[0018]图中，1-回引管道，2-回引风机，3-回引气体通道，4-常温气体通道，5-高温气体通道，6-混风道，7-第一整流板，8-温度传感器，9-第二整流板，10-体积流量显示仪表，11-试验炉体，12-烟道，901-第一部位，902-第二部位
【具体实施方式】
[0019]如图1、图4所示，一种煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验风量调节装置，包括试验炉体11及其上部设置的烟道12，所述试验炉体11入口处连接有混风道6，混风道6入口处连接有常温气体通道4及高温气体通道5，混风道6还连接有回引气体通道3。回引气体通道3与回引风机2连接，回引风机2另一端通过回引管道I与烟道12连接。另外，混风道6上设有体积流量显示仪表10，还均匀设有多个温度传感器8，根据监测点的需要，可设置四个温度传感器8。
[0020]如图1、图2、图3所示，混风道6内设有第一整流板7及第二整流板9，第一整流板7设置在常温气体通道4及回引气体通道3之间，第二整流板9设在回引气体通道3及试验炉体11之间。第一整流板7及第二整流板9均采用开孔率不同的蜂窝陶瓷，两整流板通过蜂窝陶瓷截面开孔率的不同所产生的阻力不均，从而调节截面风量分配的不均匀性:第一整流板7的中间部分开孔率小，阻力大，四周部分的蜂窝陶瓷开孔率大，阻力小；第二整流板9包括第一部位901、第二部位902，因第二部位902靠近回引气体通道3，第二部位902的开孔率小于第一部位901的开孔率。
【主权项】
1.一种煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验风量调节装置，包括试验炉体及其上部设置的烟道，其特征是，所述试验炉体入口处连接有混风道，混风道入口处连接有常温气体通道及高温气体通道，混风道还连接有回引气体通道，所述回引气体通道与回引风机连接，回引风机另一端通过回引管道与烟道连接，混风道内设有第一整流板及第二整流板，第一整流板设置在常温气体通道及回引气体通道之间，第二整流板设在回引气体通道及试验炉体之间。
2.根据权利要求1所述的煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验风量调节装置，其特征是，混风道上设有体积流量显示仪表，还均匀设有多个温度传感器。
3.根据权利要求1所述的煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验风量调节装置，其特征是，所述第一整流板为蜂窝陶瓷，中间部位的开孔率小于四周部位的开孔率。
4.根据权利要求1所述的煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验风量调节装置，其特征是，所述第二整流板为蜂窝陶瓷，第二整流板包括第一部位、第二部位，第一部位的开孔率大于第二部位的开孔率，第二部位靠近回引气体通道。
【专利摘要】本实用新型涉及超低热值气体氧化后的取热利用技术领域，具体涉及一种煤矿乏风瓦斯氧化后的取热试验风量调节装置，包括试验炉体及其上部设置的烟道，所述试验炉体入口处连接有混风道，混风道入口处连接有常温气体通道及高温气体通道，混风道还连接有回引气体通道，所述回引气体通道与回引风机连接，回引风机另一端通过回引管道与烟道连接，混风道内设有第一整流板及第二整流板，第一整流板设置在常温气体通道及回引气体通道之间，第二整流板设在回引气体通道及试验炉体之间。本实用新型测试可靠性高、能实现极限风量调节。
【IPC分类】G01N25-20
【公开号】CN204389423
【申请号】CN201520053152
【发明人】高增丽, 刘永启, 高振强
【申请人】山东理工大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年1月26日