[实用新型]具有烟气抽吸装置的矿井乏风逆流氧化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤矿工业产生中矿井乏风逆流氧化处理装置，尤其涉一种具有能量回收功能的矿井乏风逆流氧化处理装置。 

背景技术

煤矿通常采用大量通风来排放煤矿瓦斯，称之为矿井乏风(Ventilation AirMethane，简称VAM)，我国每年排放的矿井乏风中所含纯甲烷气体达100～150亿m³左右，居世界第一，约占世界采煤排放甲烷总量的1/3，其中利用量却不到10亿m³。我国排放的矿井乏风中甲烷气体占甲烷排放总量的91％，是最大的工业甲烷气体排放源。一个年产量为100万吨的高瓦斯矿井，每分钟所排放的通风瓦斯量为5000～10000m³，折合成纯甲烷是25～50m³，而每年排放的纯甲烷达到1000～2000万m³，相当于向大气中排放了130～250万吨的CO₂气体。因此，治理和利用矿井乏风甲烷，是我国面临的紧迫任务。 

然而，从矿井乏风甲烷浓度一般不超过1％，采用传统燃烧技术上，很难回收利用。如果使其在多孔介质内周期往复流动燃烧，利用储存在多孔介质内的燃烧热来预热新鲜预混合气体，就可以实现其中所含甲烷气体自维持高温氧化，将其转化为水和二氧化碳，而且，多孔介质内氧化反应和传热方式还能够有效地抑制NOx污染物生成，这种矿井乏风处理及利用方式，在煤矿工业领域被称为逆流氧化技术，相应的装置称为逆流氧化装置。但是，目前的逆流氧化装置中甲烷气体的燃烧热除实现甲烷的自维持高温氧化外还有多余，但均没有涉及如何回收这部分多余的能量。 

发明内容

本实用新型目的就是提供一种具有烟气抽吸装置的矿井乏风逆流氧化装置，将矿井乏风中超低浓度甲烷气体氧化成水和二氧化碳，并将一部分释放的多余能量通过烟气抽吸装置提取后供热或产生过热蒸汽用于发电。 

本实用新型设计的具有烟气抽吸装置的矿井乏风逆流氧化装置包括逆流氧化床、周期换向气流流通管路还包括测量与控制系统，并且所述逆流氧化床的燃烧室内设置烟气抽吸装置，烟气抽吸装置阀门安装在烟气抽吸装置出口管路上。 

所述的逆流氧化床由壳体、床底托板、多孔板A、保温层、填充床、多孔板B、燃烧室、燃烧器，烟气抽吸装置和烟气抽吸装置阀门组成。与床底气流通道外壳连接的床底托板托起对称布置在燃烧室两侧的两个填充床。填充床内填充蜂窝陶瓷、球型颗粒或泡沫陶瓷等填充材料。燃烧器布置在燃烧室顶部。烟气抽吸装置布置在燃烧室内。烟气抽吸装置阀门安装在烟气抽吸装置出口管路上。填充床外被保温层包围，保温层内填充的是绝热材料。所述的周期换向气流流通管路由进气管、排气管、换向阀门、密封垫A、密封垫B、阀门气流通道、床底气流通道A、床底气流通道B、阀门驱动轴、床底气流通道外壳、底板、底板进排气口A、底板进排气口B、支杆、床底气流通道隔板、气流分配板构成。由电机带动的传动装置驱动阀门驱动轴旋转，从而带动换向阀门周期旋转180度角度，进气管周期交替地与底板进排气口A和底板进排气口B连通，阀门气流通道周期交替地与底板进排气口B和底板进排气口A连通，形成氧化床内气流正向流动和气流反向流动。所述的测量与控制系统包括甲烷浓度传感器A、温度传感器A、甲烷浓度传感器B、温度传感器B、温度传感器C、信号传输线和控制柜构成。传感器信号传输线与控制柜相连接。甲烷浓度传感器A和温度传感器A固定在进气管的外壁面上，传感器探针插入进气管的管道内。甲烷浓度传感器B和温度传感器B固定在排气管的外壁面上，传感器探针插入排气管的管道内。温度传感器C固定在壳体的外壁面上，传感器探针插入填充床的填充介质内。 

附图说明

本实用新型的有益效果是：含甲烷浓度极低的矿井乏风(含甲烷浓度7.5％以下的混合气体)可在其内自维持逆流高温氧化，氧化产生的除自维持氧化所需的热量之外的热量被烟气抽吸装置抽吸出来，送至常规的余热锅炉用于加热热水供热或产生过热蒸汽用于发电。本装置可以防止它们对环境的污染，又对这些气体加以利用。 

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。 

图1是本实用新型装置的结构示意图。 

图2是本实用新型进排气管路结构图。 

图3是本实用新型换向阀门部分的结构图。