[实用新型]基于煤矿瓦斯回收利用的制冷系统

说明书

本实用新型公开了一种基于煤矿瓦斯回收利用的制冷系统，其特征是，包括掺混装置、蓄热氧化装置、余热锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器、冷却塔、烟囱、烟气型制冷机和蒸汽型制冷机，蓄热氧化装置的低温烟气口与掺混装置连接，蓄热氧化装置的高温烟气口同时与余热锅炉和烟气型制冷机连接，汽轮机的抽汽口与蒸汽型制冷机连接，供冷水由供冷回水管同时输送至烟气型制冷机和蒸汽型制冷机，生成制冷水后再由供冷供水管对外输出进行制冷。本实用新型基于能量梯级利用原理，实现了蒸汽能的梯级利用，同时利用余热锅炉的排烟和蓄热氧化装置的高温烟气进行混合后作为烟气型制冷机的驱动热源，既节约了高品质的烟气热能，又有效回收利用了低品质的烟气余热。

技术领域

本实用新型属于煤矿瓦斯回收利用、余热回收利用领域，具体涉及一种基于煤矿瓦斯回收利用的制冷系统。

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。近年来，我国未被利用的抽采瓦斯绝对量也呈逐年增加趋势，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。

实用新型内容

本实用新型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，性能可靠的基于煤矿瓦斯回收利用的制冷系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该基于煤矿瓦斯回收利用的制冷系统，其结构特点在于，它包括：掺混装置、蓄热氧化装置、余热锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器、冷却塔、烟囱、烟气型制冷机和蒸汽型制冷机，所述掺混装置设置有烟气进口、空气进口和瓦斯进口，所述掺混装置的烟气进口与蓄热氧化装置的低温烟气出口连接，且在掺混装置的烟气进口安装有第二阀门，所述掺混装置的空气进口连接有新鲜空气，且在掺混装置的空气进口安装有第一阀门，所述掺混装置的瓦斯进口连接有低浓度瓦斯，所述掺混装置的混合气出口与蓄热氧化装置的进气口连接，且在掺混装置的混合气出口安装有瓦斯浓度测量仪，所述蓄热氧化装置的低温烟气出口还通过低温烟气管与烟囱的进气口连接，且在低温烟气管上安装有第三阀门，所述蓄热氧化装置的高温烟气出口与余热锅炉的烟气进口连接，且在余热锅炉的烟气进口安装有第四阀门，所述余热锅炉的烟气出口通过第一低温烟气支管和第二低温烟气支管分别与烟囱的进气口和烟气型制冷机的烟气进口连接，且在第一低温烟气支管和第二低温烟气支管上分别安装有第六阀门和第七阀门，所述蓄热氧化装置的高温烟气出口还通过高温烟气旁路与烟气型制冷机的烟气进口连接，且在高温烟气旁路上安装有第五阀门，所述烟气型制冷机的烟气出口与烟囱的进气口连接，且在烟气型制冷机的烟气出口安装有第八阀门，所述余热锅炉的过热蒸汽出口与汽轮机的进汽口连接，所述汽轮机驱动发电机进行发电，所述汽轮机的排汽口与凝汽器的乏汽进口连接，所述凝汽器的凝结水出口与余热锅炉的进水口连接，所述凝汽器的循环水进口和循环水出口与冷却塔连接，所述汽轮机的抽汽口通过抽汽管与蒸汽型制冷机的蒸汽进口连接，供冷回水管的出水端分别与烟气型制冷机的冷水进口和蒸汽型制冷机的冷水进口连接，且在烟气型制冷机的冷水进口和蒸汽型制冷机的冷水进口分别安装有第十阀门和第十二阀门，供冷供水管的进水端分别与烟气型制冷机的冷水出口和蒸汽型制冷机的冷水出口连接，且在烟气型制冷机的冷水出口和蒸汽型制冷机的冷水出口分别安装有第十一阀门和第十三阀门。

进一步而言，所述抽汽管上安装有第九阀门。