[发明专利]双反应室预热催化氧化装置电控调节式进气均流系统

说明书

本发明涉及一种双反应室预热催化氧化装置电控调节式进气均流系统，包括进气总管、进气支管、进气扩口管、两个进气腔、两个并排的反应室、排气腔和排气总管。每个进气扩口管的外壁上增设一套第一电控调节机构，每个进气腔的侧壁上增设一套第二电控调节机构。每个进气扩口管内和进气腔内均增设一个固定开槽均流板和一个滑动开槽均流板。进气扩口管内的滑动开槽均流板与第一电控调节机构齿轮齿条传动连接，进气腔内的滑动开槽均流板与第二电控调节机构齿轮齿条传动连接。本发明的滑动开槽均流板和固定开槽均流板的重叠开槽宽度能够在进气量波动较大的实际工况下灵活调整，保证反应室的进气量和温度均匀分布，提高装置运行的可靠性和乏风瓦斯氧化率。

技术领域

本发明具体涉及一种双反应室预热催化氧化装置电控调节式进气均流系统，属于煤矿通风瓦斯利用技术领域。

背景技术

煤矿生产过程中为了提高安全性，通常采用大量通风来排放煤矿瓦斯(称为矿井乏风，Ventilation Air Methane，简称VAM)。甲烷是煤矿瓦斯和很多工业废气的主要成分，是仅次于二氧化碳的第二大温室气体，但同时也是优质洁净的气体能源。我国是煤炭生产大国，每年通过煤矿乏风排放的纯甲烷在200亿立方米以上，不仅造成了不可再生能源资源的巨大浪费，也严重污染了大气环境。

乏风瓦斯体积浓度非常低(一般在0.1％～0.75％)、风量和体积浓度波动范围大的特点决定了很难利用传统燃烧器直接进行燃烧。山东理工大学提出了预热催化氧化技术，反应室采用负载有贵金属催化剂的蜂窝陶瓷氧化床对煤矿乏风进行有效催化氧化，同时利用间壁式换热器回收排气的热量预热进气实现热量反馈，以达到自热维持的热平衡状态。该技术的氧化温度场稳定可靠，而且热量回收率高、结构紧凑、流动阻力小，非常经济可行。反应室内温度分布的均匀性对预热催化氧化装置的稳定运行有重要影响，温度分布不均可以造成局部低温、燃烧熄火；或者局部高温形成温度梯度，产生热应力，氧化床变形毁坏；温度过高还将破坏催化剂的稳定性，导致催化剂活性降低甚至消失。随着预热催化氧化装置的乏风处理能力不断加强，氧化床的体积和横截面积随之不断增大，其横截面的温度均衡性愈发重要。进气均流系统是预热催化氧化装置中进行进气流量分配的关键部件，可保证反应室内的乏风氧化放热量亦分配均匀，对提升氧化床横截面的温度均衡性和装置的甲烷转化率有重要意义。

中国专利文献CN201110089161.9提供的煤矿乏风预热催化氧化器的进排气导流装置，包括有进气总管、进气支管、进气扩口管、进气布风箱，反应室，排气集气箱、排气收缩管、排气支管和排气总管，在进气扩口管、进气布风箱、排气集气箱和排气收缩管内均设有导流板，使乏风在催化反应室内的流通截面上的分布均匀，降低了进气流动阻力。但是，该技术方案仍然存在不足，导流板的角度在装置运行过程中无法灵活调整，对乏风流量波动较大的实际工况适应不佳，不能在进气流量差别较大的情况下使反应室横截面保持较好的温度均衡。另外，导流板的布置数量较少，不能起到较好的导流效果，对反应室横截面的流量均衡提升效果有限。除此之外，目前还未见有结构和性能都比较完善的乏风预热催化氧化器的进气均流系统。

发明内容

本发明的目的是弥补现有煤矿乏风预热催化氧化装置的进气均流技术的不足，提供一种双反应室预热催化氧化装置电控调节式进气均流系统，保证反应室的进气量和温度均匀分布，提高装置运行的可靠性和乏风瓦斯氧化率。

本发明的目的是由下述技术方案实现的：

一种双反应室预热催化氧化装置电控调节式进气均流系统，包括进气总管、进气支管、进气扩口管、两个进气腔、两个并排的反应室、排气腔和排气总管，其中两个反应室的外侧分别与两个进气腔连通，两个反应室的内侧均与排气腔连通，排气腔与排气总管连通，排气腔内均布有导流板；每个进气腔均依次经过一个进气扩口管、一个设有调节阀的进气支管与进气总管连通，其特征在于：