[发明专利]一种低浓度瓦斯脉动燃烧安全系统

说明书

本发明涉及安全系统技术领域，尤其是一种低浓度瓦斯脉动燃烧安全系统，包括主管，主管上连接有多个支管，主管和支管用于输送瓦斯。主管和支管上均设有至少一个环境监测模块，环境监测模块用于对主管和支管的输送情况进行监测，从而方便及时发现输送过程中的异常，环境监测模块通过数据传输模块与控制平台信号连接，控制平台为管理人员掌控，能够对整个安全系统进行实时的监控，控制平台信号连接有电源模块、分析比对模块和紧急控制模块，分析比对模块用于对环境监测模块上传的数据进行比对分析，本发明能够实现对瓦斯脉动燃烧的安全监控。

技术领域

本发明涉及安全系统领域，尤其涉及一种低浓度瓦斯脉动燃烧安全系统。

背景技术

煤矿瓦斯属于煤矿重要的伴生资源。为了解决矿井瓦斯突出问题，煤矿通常需采取井下瓦斯抽采技术将风排瓦斯降到1％(以下所述浓度均指瓦斯气体中的甲烷体积浓度)以下的安全浓度。由于国内瓦斯抽采形式单一，混入空气较多、抽采量不稳定，造成了井下抽采出的瓦斯大部分浓度低于30％。国内针对7％～30％的低浓度瓦斯多采用内燃机发电方式进行利用，而浓度低于7％的抽采瓦斯，因难以利用常规的燃烧技术将其稳定燃烧利用而被排入大气环境中，对资源造成浪费的同时也污染了环境。

7％浓度以下的超低浓度瓦斯，占井下抽采总量的一半以上。攻克7％以下超低浓度瓦斯的利用问题，确保以用促抽。低浓度瓦斯脉动燃烧利用系统基于脉动燃烧技术实现。脉动燃烧是指在声场或脉动流作用下，在燃烧区内表征燃烧过程的状态参数如温度、压力、气流速度及热释放率等稳态变量都随时间周期性波动的低浓度瓦斯燃烧过程。

脉动燃烧通过声热偶合效应强化了燃烧介质中质量、动量和热量的传递，使得脉动燃烧技术相对于稳态燃烧技术来说，具有燃烧强度高、燃烧效率高、传热效率高、总体热效率高、排烟污染小、结构简单紧凑、自吸增压等优点，简单来说脉动燃烧技术突破了低浓度瓦斯直接燃烧易爆炸、或难以持续燃烧的技术难题。现有技术中的脉动燃烧系统安全性较低，不能进行实时监控以及对异常状况的快速处理。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在安全性较低的缺点，而提出的一种低浓度瓦斯脉动燃烧安全系统。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种低浓度瓦斯脉动燃烧安全系统，包括主管，主管上连接有多个支管，主管和支管用于输送瓦斯。主管和支管上均设有至少一个环境监测模块，环境监测模块用于对主管和支管的输送情况进行监测，从而方便及时发现输送过程中的异常，环境监测模块通过数据传输模块与控制平台信号连接，控制平台为管理人员掌控，能够对整个安全系统进行实时的监控，控制平台信号连接有电源模块、分析比对模块和紧急控制模块，分析比对模块用于对环境监测模块上传的数据进行比对分析，通过将监测数值与预先设定正常数据进行比对，从而对是否存在异常状况进行判定，紧急控制模块包括主管控制阀和支管控制阀，主管控制阀设在主管上，支管控制阀设在支管上。通过主管控制阀和支管控制阀能够实现对主管或者支管的快速切断，从而提高瓦斯输送的安全性。

优选的，主管共设有一个，支管共设有五个，各个支管之间的关系为并联，环境监测模块分设在各个支管以及主管上且靠近各个支管的连接处。主管和各个支管连通，通过各个支管能够方便将瓦斯进行分开输送。

优选的，环境监测模块包括温度监测模块、流量监测模块和浓度监测模块，温度监测模块、流量监测模块和浓度监测模块均与数据传输模块信号连接。通过温度监测模块、流量监测模块和浓度监测模块能够方便对主管或者支管内输送的瓦斯的温度、流量和浓度进行监测，从而及时发现异常。

优选的，数据传输模块包括无线传输模块和有线传输模块，无线传输模块分别与环境监测模块和控制平台信号连接，有线传输模块分别与环境监测模块和控制平台信号连接。数据传输模块用于环境监测模块和控制平台之间的数据传输，通过有线传输和无线传输两种方式来进行数据传输，从而提高数据传输的稳定性。