[发明专利]一种低浓度瓦斯蓄热氧化控制系统及智能运行方法

说明书

本发明公开了一种低浓度瓦斯蓄热氧化控制系统及智能运行方法，其特征是，包括：一次掺混装置、二次掺混装置、引风机、立式蓄热氧化装置、烟气余热利用装置和烟囱，所述一次掺混装置和二次掺混装置的烟气进口同时与立式蓄热氧化装置的低温烟气出口和烟气余热利用装置的烟气出口连接，所述一次掺混装置的混合气出口与二次掺混装置的混合气进口连接，所述二次掺混装置的混合气出口与立式蓄热氧化装置的进气口连接，所述立式蓄热氧化装置的高温烟气出口与烟气余热利用装置的烟气进口连接。本发明通过远程控制平台，有效控制了不同阶段所需气体中氧气浓度值和瓦斯浓度值，提供了蓄热氧化系统的运行性能和安全可靠性，有效回收利用低温烟气余热。

技术领域

本发明属于煤矿低浓度瓦斯利用领域，具体涉及一种低浓度瓦斯蓄热氧化控制系统及智能运行方法。

背景技术

瓦斯是仅次于二氧化碳的主要温室气体，单位质量瓦斯所产生的温室效应相当于同质量二氧化碳的21倍。煤炭在开采过程中，往往同时伴生大量瓦斯气体，这是主要的瓦斯工业排放源之一，减少煤矿的瓦斯排放，可以有效减少温室气体的排放。同时，煤矿瓦斯的主要成分为甲烷，是优质洁净的气体能源。

我国是能源消费大国，2017年中国能源产量为359000万吨标准煤，其中天然气产量占能源总产量的比重在不断上升，从2013年的4.4％上升到2017年的5.4％。近年来，我国未被利用的抽采瓦斯绝对量也呈逐年增加的趋势，且总量巨大。未被利用的抽釆瓦斯，主要为浓度低于8％的超低浓度瓦斯。当前，我国每年通过通风瓦斯(乏风)排入大气的纯甲烷高达100～150亿Nm³，占到世界煤矿通风瓦斯甲烷排放量的70％，相当于1140万～1700万吨标准煤。如果将煤矿生产过程中的不同浓度的瓦斯收集起来加以利用，既可以有效地解决煤矿瓦斯事故，改善矿区生产生活条件，又有利于增加清洁能源供应、减少温室气体排放，达到保护生命、节约资源、保护环境的多重目标。

目前，针对低浓度瓦斯氧化的主要专利技术有以下几种：《一种瓦斯氧化系统》(专利号201810630094.9)，《乏风氧化发电系统》(专利号201210214474.7)和《一种瓦斯氧化装置及其操作方法》(专利号201510068174.6)，这些专利技术的局限性主要有：第一次进行瓦斯混合需消耗更多的新鲜空气，导致空压机耗能增加；多次进行混合后得到的混合气中瓦斯浓度仍较高，达到3％，不适用于立式蓄热氧化装置，该类型立式蓄热氧化装置对混合气中瓦斯浓度的要求不大于1.2％；无法控制瓦斯氧化装置输出的烟气中氧气浓度值；没有远程控制平台，无法实现对瓦斯氧化系统的智能控制，从而提高控制精确度，进一步提升系统的运行安全。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理，性能可靠，合理控制瓦斯浓度和氧气浓度的低浓度瓦斯蓄热氧化控制系统及智能运行方法。