[发明专利]一种基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统及运行方法

摘要

本发明公开了一种基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统及运行方法，其特征在于，包括一次掺混装置、二次掺混装置、引风机、蓄热氧化装置、余热锅炉、蒸汽轮机、凝汽器、蒸汽换热器、疏水换热器、烟气换热器、煤矿井筒和烟囱，低浓度瓦斯先依次经过一次掺混和二次掺混后得到最终的瓦斯混合气，然后进入蓄热氧化装置进行氧化产生高温烟气，然后再进入余热锅炉产生过热蒸汽来驱动蒸汽轮机做功，同时先利用低品质的烟气余热和蒸汽疏水对冷空气进行初级加热，然后再利用蒸汽轮机抽取的中低品质过热蒸汽对冷空气进行再次加热。本发明有效减少温室气体的排放，利用低品质的烟气余热和蒸汽疏水初次加热冷空气，使得高温烟气余热得到了梯级利用。

主权项

1.一种基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统，其特征在于，包括：一次掺混装置（1）、二次掺混装置（2）、引风机（3）、蓄热氧化装置（4）、余热锅炉（5）、蒸汽轮机（6）、凝汽器（7）、蒸汽换热器（8）、疏水换热器（9）、烟气换热器（10）、煤矿井筒（11）和烟囱（12），所述一次掺混装置（1）设置有瓦斯进口、空气进口和烟气进口，所述一次掺混装置（1）的瓦斯进口连接有低浓度瓦斯（101），所述一次掺混装置（1）的空气进口连接有新鲜空气（102），且在一次掺混装置（1）的空气进口安装有第一阀门（21），所述一次掺混装置（1）的烟气进口同时与蓄热氧化装置（4）的低温烟气出口和烟气换热器（10）的烟气出口连接，且在一次掺混装置（1）的烟气进口安装有第二阀门（22），所述二次掺混装置（2）设置有混合气进口、空气进口和烟气进口，所述二次掺混装置（2）的混合气进口与一次掺混装置（1）的混合气出口连接，所述二次掺混装置（2）的空气进口连接有新鲜空气（102），且在二次掺混装置（2）的空气进口安装有第四阀门（24），所述二次掺混装置（2）的烟气进口同时与蓄热氧化装置（4）的低温烟气出口和烟气换热器（10）的烟气出口连接，且在二次掺混装置（2）的烟气进口安装有第三阀门（23），所述二次掺混装置（2）的混合气出口与引风机（3）的进气口连接，所述引风机（3）的出气口与蓄热氧化装置（4）的进气口连接，所述蓄热氧化装置（4）的高温烟气出口与余热锅炉（5）的烟气进口连接，所述余热锅炉（5）的过热蒸汽出口与蒸汽轮机（6）的进汽口连接，所述蒸汽轮机（6）的排汽口与凝汽器（7）的乏汽进口连接，所述凝汽器（7）的凝结水出口与余热锅炉（5）的进水口连接，所述余热锅炉（5）的烟气出口与烟气换热器（10）的烟气进口连接，所述烟囱（12）的烟气进口同时与蓄热氧化装置（4）的低温烟气出口和烟气换热器（10）的烟气出口连接，且在烟囱（12）的烟气进口安装有第八阀门（28），所述蒸汽轮机（6）的抽汽口与蒸汽换热器（8）的进汽口连接，且在蒸汽轮机（6）的抽汽口安装有第九阀门（29），所述蒸汽换热器（8）的疏水出口与疏水换热器（9）的疏水进口连接，所述蒸汽换热器（8）的空气进口同时与疏水换热器（9）的空气出口和烟气换热器（10）的空气出口连接，且在烟气换热器（10）的空气出口安装有第十三阀门（33），所述煤矿井筒（11）的高温空气进口与蒸汽换热器（8）的空气出口连接。