[发明专利]超低浓瓦斯双氧化制热系统

说明书

本发明属于超低浓瓦斯处理利用技术领域，特别涉及一种超低浓瓦斯双氧化制热系统。解决了瓦斯掺混的可靠性问题以及瓦斯管道冬季结冰问题，包括与抽排瓦斯管道连接的混合器，混合器通过空气预热器与鼓风机连通，混合器与超低浓瓦斯双氧化装置连接，超低浓瓦斯双氧化装置入口处设置入口切换阀，超低浓瓦斯双氧化装置出口处设置有出口切换阀，超低浓瓦斯双氧化装置出口通过主引风机与烟囱I连接，超低浓瓦斯双氧化装置还通过管路与余热锅炉连接，余热锅炉分别与锅炉引风机和空气预热器连接，锅炉引风机与烟囱II连接，余热锅炉与空气预热器之间设置防冻烟气阀门，余热锅炉与锅炉引风机之间设置排烟调节阀，空气预热器与锅炉引风机连接。

技术领域

本发明属于超低浓瓦斯处理利用技术领域，特别涉及一种超低浓瓦斯双氧化制热系统。

背景技术

超低浓瓦斯特指甲烷浓度在0.3%～3%的煤矿瓦斯。此浓度范围的瓦斯远低于爆炸极限浓度，在自然条件下无法燃烧。超低浓瓦斯双氧化系统采用蓄热、催化等技术，将浓度0.3%～3%的煤矿瓦斯氧化分解为二氧化碳和水，并回收热量、保证运行安全的成套装置系统。

现有技术的掺混装置掺混空间要求较大、掺混距离较长、混合均匀性较差。本发明的超低浓瓦斯双氧化系统采用多级混合器，低浓瓦斯在混合器内与空气迅速混合，形成瓦斯浓度3%以下的超低浓瓦斯，能保证氧化系统的安全运行，氧化系统安全性得到极大提升。

现有技术没有前端管道加热措施，存在冬季管道结冰导致阀门失灵、管道堵塞的安全隐患，极易引发安全事故。如果采用电伴热、蒸汽伴热等方法，需要额外的伴热设备投资、消耗伴热能源。本发明的超低浓瓦斯氧化系统利用排空烟气的热量解决瓦斯管道冬季结冰问题，不用额外热源、几乎不增加运行成本，同时能够提高热量利用效率。

发明内容

本发明为了解决瓦斯掺混的可靠性问题以及瓦斯管道冬季结冰问题，提供一种超低浓瓦斯双氧化制热系统。

本发明采取以下技术方案：一种超低浓瓦斯双氧化制热系统，包括与抽排瓦斯管道连接的混合器，混合器通过空气预热器与鼓风机连通，混合器与超低浓瓦斯双氧化装置连接，超低浓瓦斯双氧化装置入口处设置入口切换阀，超低浓瓦斯双氧化装置出口处设置有出口切换阀，超低浓瓦斯双氧化装置出口通过主引风机与烟囱I连接，超低浓瓦斯双氧化装置还通过管路与余热锅炉连接，余热锅炉分别与锅炉引风机和空气预热器连接，锅炉引风机与烟囱II连接，余热锅炉与空气预热器之间设置防冻烟气阀门，余热锅炉与锅炉引风机之间设置排烟调节阀，空气预热器与锅炉引风机连接。

进一步的，混合器内设置有2组以上的掺混管，每组掺混管包括内掺混管、中掺混管和外掺混管，内掺混管、中掺混管和外掺混管分别与抽排瓦斯管道之间设置掺混管调节阀，掺混管上有若干喷孔，掺混管并排设置在混合器的管道内。

进一步的，掺混管上的喷孔的直径Φ为3mm~5mm；喷孔朝向管道中心并向抽排瓦斯来流方向偏转，喷孔朝向与抽排瓦斯管道直径方向的夹角α为20º~30º。

进一步的，混合器的管道的管径为D，每个掺混管前后相距A，上下相距B，满足A=0.4D~0.6D，B=0.3D~0.35D；相邻两组掺混管之间的间距为C，满足C=1.2D~1.5D。

进一步的，抽排瓦斯喷出速度40m/s~50m/s。

进一步的，混合器与烟囱I连接，混合器与烟囱I之间设置有紧急放散阀。

进一步的，超低浓瓦斯双氧化装置包括左右两侧蓄热室，蓄热室内设置有低温蓄热陶瓷，低温蓄热陶瓷上设置催化剂，左右两侧的蓄热室分别设置有进口和出口，超低浓瓦斯双氧化装置左、右两侧蓄热室的进口分别设置入口切换阀V01和入口切换阀V02，超低浓瓦斯双氧化装置左、右两侧蓄热室的出口分别设置出口切换阀V03和出口切换阀V04。