CN105569746A - 超低浓度瓦斯氧化发电及煤泥干燥、制冷热一体化系统 - Google Patents

超低浓度瓦斯氧化发电及煤泥干燥、制冷热一体化系统 Download PDF

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徐坚
韩献科
张涛
杜小茹
金旭明
蔡晔
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K11/00—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers
    • F01K11/02—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers the engines being turbines

Abstract

本发明涉及一种超低浓度瓦斯氧化发电及煤泥干燥、制冷热一体化系统，包括氧化装置、余热锅炉、汽轮机、发电机、减温减压旁路、煤泥干燥子系统、制冷子系统、制热子系统以及冷凝器，所述氧化装置与余热锅炉进气端连接，所述余热锅炉给水输入端与冷凝器输出端连接，所述余热锅炉过热蒸汽输出端分别与汽轮机和减温减压旁路并联连接，所述汽轮机与发电机连接，所述减温减压旁路分别与煤泥干燥子系统、制冷子系统、制热子系统进汽端连接，所述冷凝器输入端分别与汽轮机、煤泥干燥子系统、制冷子系统、制热子系统连接。与现有技术相比，本发明实现能源梯级高效利用，节约传统发电、煤泥干燥、制冷、制热系统的能源消耗等优点。

Description

超低浓度瓦斯氧化发电及煤泥干燥、制冷热一体化系统
技术领域
本发明涉及一种煤矿超低浓瓦斯能源利用技术，尤其是涉及一种超低浓度瓦斯氧化发电及煤泥干燥、制冷热一体化系统。
背景技术
现中国大部分煤矿煤泥干燥、制冷制热都采用小型燃煤锅炉供汽，污染大，能耗高，与节能减排的国家政策相悖，需要在未来几年内关闭。
现煤矿采用将超低浓度(<9％)瓦斯气通过混合空气，将浓度降至0.6～1.2％，之后通过氧化装置氧化后，转变成高温空气(900-950℃)，进入余热锅炉，经过热转换，产生3.61Mpa/438℃的过热蒸汽，进入汽轮机做功，做完功的部分蒸汽(0.1Mpa/280℃)被抽出，对煤泥进行干燥(200000t/y)，部分蒸汽作为矿区供热及制冷的热源，部分蒸汽做完功后进入冷凝器。本系统将煤矿原来作为废弃物的超低浓瓦斯重新利用，并产生900-950℃的高温空气，作为优质能源综合利用，真正意义上实现节能减排、变废为宝。
发明内容
本发明的目的就是为了实现上述目的而提供一种超低浓度瓦斯氧化发电及煤泥干燥、制冷热一体化系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种超低浓度瓦斯氧化发电及煤泥干燥、制冷热一体化系统，其特征在于，包括氧化装置、余热锅炉、汽轮机、发电机、减温减压旁路、煤泥干燥子系统、制冷子系统、制热子系统以及冷凝器，所述氧化装置与余热锅炉进气端连接，所述余热锅炉给水输入端与冷凝器输出端连接，所述余热锅炉过热蒸汽输出端分别与汽轮机和减温减压旁路并联连接，所述汽轮机与发电机连接，所述减温减压旁路分别与煤泥干燥子系统、制冷子系统、制热子系统进汽端连接，所述冷凝器输入端分别与汽轮机、煤泥干燥子系统、制冷子系统、制热子系统连接。
所述余热锅炉热源为矿井超低浓瓦斯氧化装置。
所述余热锅炉设有用于热空气排入大气的子系统。
所述汽轮机的蒸汽抽汽端分别与煤泥干燥子系统、制冷子系统、制热子系统连接。
还包括为提高瓦斯氧化率所设置的氧化装置低温排气掺混系统。
与现有技术相比，本发明余热的利用不但可避免甲烷气体(矿井瓦斯)直接排入大气造成的热岛现象，同时又减少企业的燃料消耗，降低企业生产成本，减少了CO2等燃烧废气的排放，并且实现能源梯级高效利用，生产效率大大提高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中1为余热锅炉、2为汽轮机、3为发电机、4为减温减压旁路、5为煤泥干燥子系统、6为制冷子系统、7为制热子系统、8为冷凝器、9为烟气子系统、10为氧化装置
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种超低浓度瓦斯氧化发电及制煤泥干燥、冷热一体化系统，包括余热锅炉1、汽轮机2、发电机3、减温减压旁路4、煤泥干燥子系统5、制冷子系统6、制热子系统7以及冷凝器8，所述余热锅炉1给水输入端与冷凝器8输出端连接，所述余热锅炉1过热蒸汽输出端分别与汽轮机2和减温减压旁路4并联连接，所述汽轮机2与发电机3连接，所述减温减压旁路4分别与煤泥干燥子系统5、制冷子系统6、、制热子系统7连接，所述冷凝器8输入端分别与汽轮机2、煤泥干燥子系统5、制冷子系统6、制热子系统7连接。
所述余热锅炉1热源为超低浓瓦斯氧化装置10。所述余热锅炉1设有用于高温空气排入大气的烟气子系统9。所述汽轮机2的蒸汽抽汽端分别与煤泥干燥子系统5、制冷子系统6、制热子系统7连接。
本发明还包括为提高瓦斯氧化率所设置的氧化装置低温排气掺混系统。
因此本发明具有以下特点：
(1)配置若干台氧化装置和1台余热锅炉和1台凝汽式汽轮发电机组。
(2)余热锅炉利用超低浓瓦斯氧化作为热源产生过热蒸汽，真正意义实现变废为宝。
(3)在汽轮机中做完工的蒸汽被抽出作为煤泥干燥和制冷制热系统，实现了能量的阶梯高效利用
(4)余热锅炉高温空气通过烟气系统排入大气，有效减少温室气体和氮氧化物的排放。
(5)全厂采用分散控制系统DCS完成机炉的控制、报警、监视，联络保护等功能，监视系统。采用机、炉、电集中控制，控制室布置在汽机间，循环水系统纳入汽机DPU。
(6)发电机就近接入厂区原有供电系统或接入电网。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种超低浓度瓦斯氧化发电及煤泥干燥、制冷热一体化系统，其特征在于，包括氧化装置、余热锅炉、汽轮机、发电机、减温减压旁路、煤泥干燥子系统、制冷子系统、制热子系统以及冷凝器，所述氧化装置与余热锅炉进气端连接，所述余热锅炉给水输入端与冷凝器输出端连接，所述余热锅炉过热蒸汽输出端分别与汽轮机和减温减压旁路并联连接，所述汽轮机与发电机连接，所述减温减压旁路分别与煤泥干燥子系统、制冷子系统、制热子系统进汽端连接，所述冷凝器输入端分别与汽轮机、煤泥干燥子系统、制冷子系统、制热子系统连接。
2.根据权利要求1所述一种超低浓度瓦斯氧化发电及煤泥干燥、制冷热一体化系统，其特征在于，所述余热锅炉热源为矿井超低浓瓦斯氧化装置。
3.根据权利要求1所述一种超低浓度瓦斯氧化发电及煤泥干燥、制冷热一体化系统，其特征在于，所述余热锅炉设有用于热空气排入大气的子系统。
4.根据权利要求1所述一种超低浓度瓦斯氧化发电及煤泥干燥、制冷热一体化系统，其特征在于，所述汽轮机的蒸汽抽汽端分别与煤泥干燥子系统、制冷子系统、制热子系统连接。
5.根据权利要求1所述一种超低浓度瓦斯氧化发电及煤泥干燥、制冷热一体化系统，其特征在于，还包括为提高瓦斯氧化率所设置的氧化装置低温排气掺混系统。
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