[发明专利]煤矿乏风装置进、排气气流分配方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及煤矿大型乏风氧化装置运行稳定及防止乏风中甲烷与空气分层的工艺方法，特别涉及一种煤矿乏风氧化装置进、排气气流分配方法。

二、背景技术

目前，已有的煤矿乏风氧化装置，小型装置在实验室状态或煤矿现场能够自维持运行，稳定性较好。但对于乏风流量大，如一个煤矿风井流量约5000～10000m³/min的煤矿，乏风氧化处理量一般不会小于500m³/min，能在现场工业化和商业化使用的大型氧化装置，为煤矿乏风氧化处理做出了贡献，但其同时存在着如下的缺点或不足：①这种规格的氧化装置由于空间尺寸较大，乏风进入氧化装置后，沿程蓄热体对乏风进行预热，由于甲烷与空气(主要氧气和氮气)的分子量差异较大，在受热状态下甲烷迅速向上漂移，造成进入氧化装置内部高温氧化区域的乏风浓度不均，上部的甲烷浓度变高，下部的甲烷浓度变低；②在高温氧化区域内，下部的乏风浓度由于低于其氧化的最低浓度要求，这部分乏风中的甲烷没有氧化，但下部风流仍然带走氧化装置内部的热量，使氧化装置下部失去乏风氧化应具备的温度场；③随着时间的推移，氧化装置内部不氧化的区域向上扩展，氧化率降低，最终使氧化装置熄灭；④由于乏风流量大，为了节约能耗，乏风以“低压、大流量”的形式进入氧化装置，在这种状态下，进入氧化装置的乏风在氧化装置内部分配不均，使氧化装置各区域工作负荷不均匀，降低了氧化装置的处理能力；⑤氧化装置进、排过程中，由于气道变化的影响，气流产生紊流，风阻加大，氧化装置风功耗增加，使乏风氧化项目，难以推广应用。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种煤矿乏风氧化装置进、排气气流分配方法，采用在氧化床的左、右风道内设置分流隔板和风量调节机构的联合方法，将进入氧化装置的乏风从质(甲烷浓度)和量(流量)上都能均匀地进入氧化装置中，保证氧化装置进、排气过程中气流的稳定，减少宏观紊流，实现局部层流，有效地克服或避免上述现有技术中存在的缺点或不足。

本发明所述的煤矿乏风氧化装置进、排气气流分配方法，包括氧化装置进、排气换向阀、氧化床、右风道和左风道。所述进入氧化床的左、右风道内设置分流隔板和风量调节机构，将风流在垂直和水平两个方向上均匀分配，使其在氧化床内保持甲烷浓度和风量的均匀进、排，防止乏风在氧化装置内受热后甲烷漂移和氧化床内温度场漂移，有效维持氧化装置持续稳定运行。

其中，所述氧化床上的左、右风道和内设置分流隔板，由垂直切分隔板和水平切分隔板进行垂直切分和水平切分。所述氧化床上的风量调节机构，包括右风道和左风道内的垂直方向右调节阀、垂直方向左调节阀、水平方向右调节阀、水平方向左调节阀，对乏风进行风量调节。所述垂直方向右调节阀和垂直方向左调节阀至少各设置有一个。所述水平方向右调节阀和水平方向左调节阀至少各设置有一个。所述垂直切分隔板和水平切分隔板至少各设置有一个。

本发明与现有技术相比较具有如下优点：

1.通过水平和垂直两个方向的切分，将氧化装置大空间尺寸的风流通道，切分成若干小的流通单元，在每个小的单元内，乏风浓度相对均匀。

2.通过切分风流通道，保证了氧化装置内各区域的氧化均匀，保障温度场的均匀，确保氧化装置在乏风浓度较低的情况下自行维持连续运行。

3.通过切分风流通道，氧化装置进、排气过程气体相互干涉减少，流阻减少，乏风输送风机功耗降低。

4.保证氧化装置进、排气过程中气流的稳定，减少宏观紊流，实现局部层流。

四、附图说明

图1为本发明的一种实施例结构示意图；

图2为按图1所示的A-A向结构示意视图。

五、具体实施方式

参阅图1和图2，一种煤矿乏风氧化装置进、排气流道切分方法，包括氧化装置进、排气换向阀1、氧化床2、右风道3和左风道4。进入氧化床2的右风道3和左风道4内设置分流隔板和风量调节机构，将风流在垂直和水平两个方向上均匀分配，使其在氧化床2内保持甲烷浓度和风量的均匀进、排，防止乏风在氧化装置内受热后甲烷漂移和氧化床内温度场漂移，有效维持氧化装置持续稳定运行。