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一種用于混燒礦井瓦斯和天然氣的裝置制造方法

文檔序號(hào):18013閱讀:251來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:一種用于混燒礦井瓦斯和天然氣的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于混燒礦井瓦斯和天然氣的裝置,包括瓦斯抽采泵站和用氣裝置,瓦斯抽采泵站和用氣裝置之間通過(guò)混合燃?xì)夤苈愤B通,混合燃?xì)夤苈穬?nèi)設(shè)置有濃度傳感器,混合燃?xì)夤苈飞线B接有天然氣管路,天然氣管路包括第一支管和第二支管,第一支管和第二支管依次連接在混合燃?xì)夤苈飞希谝恢Ч芎偷诙Ч苌戏謩e設(shè)置有閥門。本實(shí)用新型將抽采的低濃度瓦斯與天然氣混和,提高了混和后的可燃?xì)怏w的濃度,從而將不能用于燃燒的氣體轉(zhuǎn)變?yōu)楦邼舛鹊目捎糜谌紵龤怏w,不僅增加了低濃度瓦斯利用途徑,避免抽采的低濃度的瓦斯直接排放而造成的浪費(fèi)及污染,還有效地降低了天然氣的消耗,實(shí)現(xiàn)了節(jié)約成本的目的。
【專利說(shuō)明】一種用于混燒礦井瓦斯和天然氣的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種混燒裝置,尤其涉及一種用于混燒礦井瓦斯和天然氣的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在煤炭開(kāi)采過(guò)程中,煤層中存在大量瓦斯,礦井為治理瓦斯超限,采取瓦斯抽采措施,但是,由于煤層瓦斯透氣性較差,礦井瓦斯抽采利用率較低,絕大部分瓦斯由礦井通風(fēng)方式排入到大氣中,相當(dāng)一部分礦井乏風(fēng)流中的瓦斯含量在0.5% -0.75%之間,乏風(fēng)流中含有大量有瓦斯。另外,采空區(qū)抽采的瓦斯由于瓦斯?jié)舛鹊?,大部分?% -8%之間,這部分瓦斯很難被利用,通常被直接排放到大氣中,不但浪費(fèi)了寶貴瓦斯能源,同時(shí)還給大氣環(huán)境造成了極大的污染。
[0003]近年來(lái),隨著環(huán)保壓力的加大,很多地方采用天然氣鍋爐代替?zhèn)鹘y(tǒng)煤粉鍋爐,廣泛用于工業(yè)發(fā)電、采暖、洗浴加熱及民用灶具等,但是,由于天然氣價(jià)格遠(yuǎn)高于煤炭,天然氣鍋爐的燃料投入成本較高。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是,天然氣的主要成份為瓦斯,因此,可將礦井抽采的濃度大于30%的礦井瓦斯直接用于天然氣鍋爐或供給居民使用。但是,由于礦井抽采瓦斯的流量、濃度都不穩(wěn)定,特別是從上隅角后方采空區(qū)抽采的瓦斯,其流量很大,但濃度瓦斯抽采管口與上隅角之間的距離變化而變化,瓦斯?jié)舛瘸手芷谛宰兓?,?duì)于抽采出來(lái)的濃度較低的礦井瓦斯,例如濃度在8%以下的抽采瓦斯就無(wú)法直接用于天然氣鍋爐或供給居民使用,可見(jiàn),這部分濃度較低的瓦斯造成了浪費(fèi),降低了抽采瓦斯的利用率,同時(shí)給大氣環(huán)境也造成極大的污染。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,本實(shí)用新型的目的是提供一種用于混燒礦井瓦斯和天然氣的裝置及方法,其能夠?qū)Φ蜐舛鹊牡V井抽采瓦斯進(jìn)行有效利用,提高抽采瓦斯的利用率。
[0005]本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種用于混燒礦井瓦斯和天然氣的裝置,包括瓦斯抽采泵站和用氣裝置,所述瓦斯抽采泵站和所述用氣裝置之間通過(guò)混合燃?xì)夤苈愤B通,所述混合燃?xì)夤苈穬?nèi)設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)混合燃?xì)鉂舛鹊臐舛葌鞲衅?,所述混合燃?xì)夤苈飞线B接有天然氣管路,所述天然氣管路包括第一支管和第二支管,沿著混合燃?xì)獾牧鲃?dòng)方向,所述第一支管和所述第二支管依次連接在所述混合燃?xì)夤苈飞?,所述第一支管和所述第二支管上分別設(shè)置有用于控制天然氣流量的閥門。
[0007]進(jìn)一步地,所述混合燃?xì)夤苈穬?nèi)還分別設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)混合燃?xì)獾膲毫土髁康膲毫鞲衅骱土髁總鞲衅鳌?br> [0008]進(jìn)一步地,所述閥門為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門。
[0009]進(jìn)一步地,所述混合燃?xì)夤苈吩谒鐾咚钩椴杀谜竞退龅谝恢Ч苤g設(shè)置有排空管。
[0010]進(jìn)一步地,所述排空管上設(shè)置有水封阻火器。
[0011]進(jìn)一步地,所述用氣裝置為鍋爐或者燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組。
[0012]本實(shí)用新型將抽采的低濃度瓦斯與天然氣混和,提高了混和后的可燃?xì)怏w的濃度,從而將不能用于燃燒的氣體轉(zhuǎn)變?yōu)楦邼舛鹊目捎糜谌紵龤怏w,不僅增加了低濃度瓦斯利用途徑,避免抽采的低濃度的瓦斯直接排放而造成的浪費(fèi)及污染,還有效地降低了天然氣的消耗,實(shí)現(xiàn)了節(jié)約成本的目的。此外,本實(shí)用新型將低濃度瓦斯摻混為高濃度燃?xì)庠龠M(jìn)行輸送,能夠有效地提高燃?xì)獾妮斔桶踩?,降低了燃?xì)獾妮斔统杀尽?br>
【附圖說(shuō)明】

[0013]圖1是本實(shí)用新型一種優(yōu)選的用于混燒礦井瓦斯和天然氣的裝置示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖,對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。其中相同的零部件用相同的附圖標(biāo)記表示。需要說(shuō)明的是,下面描述中使用的詞語(yǔ)“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向,詞語(yǔ)“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向。
[0015]如圖1所示,本實(shí)用新型提供的用于混燒礦井瓦斯和天然氣的裝置包括瓦斯抽采泵站I和用氣裝置2,所述用氣裝置2優(yōu)選地為鍋爐或者燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組,所述瓦斯抽采泵站I和所述用氣裝置2之間通過(guò)混合燃?xì)夤苈?連通,所述混合燃?xì)夤苈?內(nèi)設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)混合燃?xì)鉂舛鹊臐舛葌鞲衅?,所述混合燃?xì)夤苈?上連接有天然氣管路5,所述天然氣管路5包括第一支管51和第二支管52,沿著混合燃?xì)獾牧鲃?dòng)方向,所述第一支管和所述第二支管依次連接在所述混合燃?xì)夤苈飞希龅谝恢Ч?1和所述第二支管52上分別設(shè)置有用于控制天然氣流量的閥門6。
[0016]本實(shí)用新型將抽采的低濃度瓦斯與天然氣混和,提高了混和后的可燃?xì)怏w的濃度,從而將不能用于燃燒的氣體轉(zhuǎn)變?yōu)楦邼舛鹊目捎糜谌紵龤怏w,不僅增加了低濃度瓦斯利用途徑,避免抽采的低濃度的瓦斯直接排放而造成的浪費(fèi)及污染,還有效地降低了天然氣的消耗,實(shí)現(xiàn)了節(jié)約成本的目的。
[0017]此外,本實(shí)用新型將低濃度瓦斯摻混為高濃度燃?xì)庠龠M(jìn)行輸送,使高濃度混合燃?xì)馐ケㄐ?,進(jìn)而在高濃度混合燃?xì)獾妮斔凸苈分泄?jié)省低濃度瓦斯輸送所安設(shè)的水封等各類阻火器以及細(xì)水霧隔爆系統(tǒng);如較長(zhǎng)距離輸送需在管路中加裝輸氣泵時(shí),還可采用干式輸氣泵,這就極大提高了可燃?xì)怏w的輸送安全性,降低了輸送能耗、輸送投資及運(yùn)營(yíng)成本。
[0018]本實(shí)用新型優(yōu)選地在所述混合燃?xì)夤苈?內(nèi)還分別設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)混合燃?xì)獾膲毫土髁康膲毫鞲衅骱土髁總鞲衅鳎褂脮r(shí),依據(jù)監(jiān)測(cè)所述混合燃?xì)夤苈?內(nèi)氣體的壓力值和流量值,調(diào)節(jié)所述第一支管51和所述第二支管52內(nèi)天然氣的流量,維持混合燃?xì)獾膲毫樵O(shè)定壓力值,維持混合燃?xì)獾牧髁繛樵O(shè)定流量值。
[0019]對(duì)于燃?xì)忮仩t,當(dāng)壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí),通過(guò)供氣端閥門加大鍋爐用氣量以維持壓力不變。對(duì)于燃?xì)鈾C(jī)組,由于機(jī)組用氣量不能連續(xù)調(diào)節(jié),當(dāng)壓力上升超過(guò)設(shè)定值一定范圍時(shí),如達(dá)到5kPa,備用的用氣裝置機(jī)組自動(dòng)開(kāi)啟,以增加混和燃?xì)庥昧?。所以鍋爐及機(jī)組總需氣量必須超過(guò)混和燃?xì)獾淖畲蠊饬?,以滿足最大供氣量時(shí)也能被完全利用。
[0020]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該注意的是,本實(shí)用新型對(duì)設(shè)定壓力值及設(shè)定流量值并未做具體限定,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際的用氣裝置的用氣量對(duì)設(shè)定壓力值及設(shè)定流量值進(jìn)行適應(yīng)調(diào)整,此處不再贅述。
[0021 ] 本實(shí)施例的閥門6優(yōu)選地采用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門,本實(shí)用新型在所述第一支管51和所述第二支管52上分別安裝所述電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門能夠起到兩方面的作用:首先,所述電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門能夠?qū)⒒旌先細(xì)獾臐舛茸詣?dòng)調(diào)節(jié)到設(shè)定濃度值,便于對(duì)混合燃?xì)獾臐舛冗M(jìn)行控制;另夕卜,當(dāng)需增加鍋爐混合燃?xì)鈺r(shí),所述電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)增加天然氣摻混量,以保證鍋爐供熱量達(dá)到需求。當(dāng)然,電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門僅是本實(shí)用新型用于調(diào)節(jié)所述第一支管51和所述第二支管52內(nèi)天然氣流量的一種優(yōu)選方案,本實(shí)用新型還可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的其它類型閥門,此處不再贅述。
[0022]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案,所述混合燃?xì)夤苈?在所述瓦斯抽采泵站I和所述第一支管51之間設(shè)置有排空管7,從而在在鍋爐或發(fā)電機(jī)組停運(yùn)時(shí),將低濃度瓦斯直接排空,本實(shí)用新型還優(yōu)選地在所述排空管7上設(shè)置有水封阻火器8,所述排空管7優(yōu)選地豎直向上設(shè)置在所述混合燃?xì)夤苈?上,所述水封阻火器8優(yōu)選地設(shè)置在所述混合燃?xì)夤苈?的根部。在低濃度瓦斯排空管7上安設(shè)水封阻火器8,能夠?qū)㈤_(kāi)放式輸送系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榉忾]式輸送系統(tǒng),進(jìn)而摻混天然氣以調(diào)節(jié)高濃度燃?xì)廨斔土颗c機(jī)組等需求量始終處于動(dòng)態(tài)平衡,實(shí)現(xiàn)了抽采的低濃度瓦斯100%被利用,提高了抽采瓦斯利用率。
[0023]當(dāng)鍋爐及發(fā)電機(jī)組等因停機(jī)等原因停止用氣時(shí),所述混合燃?xì)夤苈?立即關(guān)閉,抽采的瓦斯沖破水封阻火器8的阻力排向大氣。當(dāng)然,本實(shí)用新型也可用電動(dòng)閥門或電磁閥門來(lái)代替水封阻火器8,以防止在正常用氣時(shí),所述混合燃?xì)夤苈?中氣體外泄,并在需要時(shí)立即開(kāi)啟排空瓦斯,但是,一旦有損壞或停電,閥門不能及時(shí)自動(dòng)打開(kāi),影響瓦斯抽放系統(tǒng)及利用系統(tǒng)安全運(yùn)行。
[0024]本實(shí)用新型還提供了一種用于混燒礦井瓦斯和天然氣的方法,該方法包括以下步驟:
[0025]步驟①:通過(guò)瓦斯抽采泵站I對(duì)礦井內(nèi)的瓦斯進(jìn)行抽采,并將抽采的瓦斯輸送至混合燃?xì)夤苈?中;
[0026]步驟②:通過(guò)第一支管51向所述混合燃?xì)夤苈?內(nèi)輸送天然氣,所述天然氣和所述瓦斯在所述混合燃?xì)夤苈?內(nèi)充分混合;
[0027]步驟③:通過(guò)設(shè)置在所述混合燃?xì)夤苈?內(nèi)的濃度傳感器4測(cè)定天然氣與瓦斯的混合燃?xì)獾臐舛?;本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是,所謂混合燃?xì)獍ㄍ咚?、天然氣和空氣,所述混合燃?xì)獾臐舛仁侵杆鎏烊粴鉂舛扰c所述瓦斯?jié)舛鹊暮停渲?,所述天然氣濃度為天然氣與混合燃?xì)獾捏w積比,所述瓦斯?jié)舛葹橥咚古c混合燃?xì)獾捏w積比。
[0028]步驟④:若混合燃?xì)獾臐舛鹊陀谠O(shè)定濃度值,通過(guò)第二支管52向混合燃?xì)夤苈?內(nèi)再次補(bǔ)充天然氣,直至混合燃?xì)獾臐舛却笥诨蛘叩扔谠O(shè)定濃度值,按照體積比計(jì)算,所述設(shè)定濃度值優(yōu)選地設(shè)置為30% -35% ;
[0029]步驟⑤:通過(guò)所述混合燃?xì)夤苈?將濃度大于或者等于設(shè)定濃度值的混合燃?xì)廨斔椭劣脷庋b置2。
[0030]進(jìn)一步地,所述步驟③還優(yōu)選地包括,通過(guò)設(shè)置在所述混合燃?xì)夤苈?內(nèi)的壓力傳感器和流量傳感器監(jiān)測(cè)混合燃?xì)獾膲毫土髁浚罁?jù)監(jiān)測(cè)的壓力值和流量值,優(yōu)選地通過(guò)調(diào)節(jié)所述第一支管51和所述第二支管52內(nèi)天然氣的流量,維持混合燃?xì)獾膲毫樵O(shè)定壓力值,維持混合燃?xì)獾牧髁繛樵O(shè)定流量值。
[0031]具體地,當(dāng)天然氣全部通過(guò)第一支管51進(jìn)行一次性混和時(shí),天然氣混和量在確?;旌秃笸咚?jié)舛炔坏陀谠O(shè)定濃度的基礎(chǔ)上,第二支管52內(nèi)補(bǔ)充的天然氣用來(lái)維持管路中壓力。當(dāng)需要采取第一支管51和第二支管52進(jìn)行二次混和天然氣時(shí),天然氣第一次摻入量以維持摻混后瓦斯?jié)舛炔坏陀谠O(shè)定濃度為標(biāo)準(zhǔn),第二次摻入量控制以維持此處壓力為標(biāo)準(zhǔn)。
[0032]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于混燒礦井瓦斯和天然氣的裝置,其特征在于,包括瓦斯抽采泵站和用氣裝置,所述瓦斯抽采泵站和所述用氣裝置之間通過(guò)混合燃?xì)夤苈愤B通,所述混合燃?xì)夤苈穬?nèi)設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)混合燃?xì)鉂舛鹊臐舛葌鞲衅?,所述混合燃?xì)夤苈飞线B接有天然氣管路,所述天然氣管路包括第一支管和第二支管,沿著混合燃?xì)獾牧鲃?dòng)方向,所述第一支管和所述第二支管依次連接在所述混合燃?xì)夤苈飞?,所述第一支管和所述第二支管上分別設(shè)置有用于控制天然氣流量的閥門。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混燒礦井瓦斯和天然氣的裝置,其特征在于,所述混合燃?xì)夤苈穬?nèi)還分別設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)混合燃?xì)獾膲毫土髁康膲毫鞲衅骱土髁總鞲衅鳌?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混燒礦井瓦斯和天然氣的裝置,其特征在于,所述閥門為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混燒礦井瓦斯和天然氣的裝置,其特征在于,所述混合燃?xì)夤苈吩谒鐾咚钩椴杀谜竞退龅谝恢Ч苤g設(shè)置有排空管。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于混燒礦井瓦斯和天然氣的裝置,其特征在于,所述排空管上設(shè)置有水封阻火器。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的用于混燒礦井瓦斯和天然氣的裝置,其特征在于,所述用氣裝置為鍋爐或者燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組。
【文檔編號(hào)】F23D14-62GK204285463SQ201420642513
【發(fā)明者】周成軍, 徐會(huì)軍, 張金良, 李全生, 趙仕偉, 王剛, 左書權(quán) [申請(qǐng)人]中國(guó)神華能源股份有限公司, 神華神東煤炭集團(tuán)有限責(zé)任公司
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