[发明专利]煤矿低浓度瓦斯预混冷凝热水装置及使用方法

说明书

本发明涉及一种煤矿低浓度瓦斯预混冷凝热水装置及使用方法。其技术方案是：比例阀的出口与电磁阀相连后再接电控混合器的燃气进口，空滤器接电控混合器的空气进口，电控混合器的出口连接离心风机的进口，EB电机与离心风机连接，离心风机的出口接阻火器的进口，阻火器的出口接燃烧器的进口，燃烧器置于冷凝换热器内，冷凝换热器的热水出口依次接循环水泵、板式换热器，板式换热器的水出口接到冷凝换热器的凉水进口；膨胀水箱与板式换热器的凉水出口相连，有益效果是：通过气控膜片比例阀和电控混合器自适应装置负荷和煤矿瓦斯浓度波动，煤矿瓦斯与空气预混均匀，从而使瓦斯稳定利用；烟气氮氧化物排放小，使瓦斯低氮燃烧；使瓦斯高效利用。

技术领域

本发明涉及一种煤矿瓦斯利用技术，特别涉及一种煤矿低浓度瓦斯预混冷凝热水装置及使用方法。

背景技术

当前，我国煤矿瓦斯利用还处在起步阶段，利用率普遍偏低，近五年来我国井下瓦斯的抽采量130亿m³左右，利用率仅为37%左右。据统计，甲烷浓度30%以上的高浓度抽采瓦斯约占井下抽采瓦斯总量的44%，主要用于内燃机发电和民用燃料，少量用于制LNG、CNG等，利用率约60%；甲烷浓度10%～30%的低浓度抽采瓦斯约占29%，主要用于低浓度瓦斯内燃机发电，利用率约27%；甲烷浓度10%以下的约占27%，利用很少；煤矿瓦斯的以上利用方式，都不同程度地存在热效率低和烟气排放中氮氧化物高的缺点。作为民用燃料热效率60%左右，作为传统燃气锅炉燃料热效率85%左右，并且由于混合不均匀造成局部高温区生成大量氮氧化物，还需要进行后续的脱硝处理；作为瓦斯内燃发电机组燃料时，热效率仅35%左右，氮氧化物原始排放浓度1000mg/m³，近年来环保部门开始对瓦斯发电尾气提出脱硝要求。

另外，煤矿瓦斯还属于一种清洁燃料，只是目前没有很好地充分利用，其中含有的甲烷是一种温室气体，其温室效果是二氧化碳的21倍；所以高效、清洁、充分利用煤矿瓦斯对节能减排意义重大，同时还能更好地促进引导煤矿瓦斯抽排，促进煤矿安全生产。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种煤矿低浓度瓦斯预混冷凝热水装置及使用方法，使煤矿瓦斯与空气能够预混均匀，使瓦斯能够实现稳定燃烧，而且，减少了氮氧化物排放，使煤矿瓦斯能够实现清洁使用。

本发明提到的一种煤矿低浓度瓦斯预混冷凝热水装置，其技术方案是：包括比例阀（1）、EB电机（2）、电磁阀（3）、电控混合器（4）、离心风机（5）、空滤器（6）、阻火器（7）、火焰传感器（8）、点火器（9）、监火器（10）、燃烧器（11）、冷凝换热器（12）、循环水泵（13）、液位传感器（14）、膨胀水箱（15）、板式换热器（16）、氧传感器（17）、水温传感器（18）、燃烧温度传感器（19）、电控单元（20），其中，比例阀（1）的气压感应口与离心风机（5）出口连接，比例阀（1）的气体进口接煤矿瓦斯气源，出口与电磁阀（3）相连后再接电控混合器（4）的燃气进口，空滤器（6）接电控混合器（4）的空气进口，电控混合器（4）的出口连接离心风机（5）的进口，EB电机（2）与离心风机（5）连接，离心风机（5）的出口接阻火器（7）的进口，阻火器（7）的出口接燃烧器（11）的进口，燃烧器（11）置于冷凝换热器（12）内，冷凝换热器（12）的热水出口依次接循环水泵（13）、板式换热器（16），板式换热器（16）的水出口接到冷凝换热器（12）的凉水进口；膨胀水箱（15）与板式换热器（16）的凉水出口相连，EB电机（2）、火焰传感器（8）、点火器（9）、监火器（10）、氧传感器（17）、水温传感器（18）、燃烧温度传感器（19）的输入信号分别接入电控单元（20），电控单元（20）的输出信号对应分别与EB电机（2）、电磁阀（3）、电控混合器（4）、循环水泵（13）相接。