CN201547495U - 低浓度瓦斯输送安全保障系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于防止瓦斯爆炸安全保护技术领域，具体涉及一种应用于煤矿低浓度瓦斯发电的辅助工程的低浓度瓦斯输送安全保障系统。包括瓦斯抽放站的储气罐，瓦斯电站的气体机组，储气罐与气体机组之间设有输气总管，其特征在于所述输气总管上依次设有瓦斯抽采泵、干湿阻火器系统、高压水雾加湿器，瓦斯抽采泵的入口与储气罐的出口连接，高压水雾加湿器的气体出口与气体机组的进气口连接，干湿阻火器系统为两组，之间设有防爆门和放散阀，所述高压水雾加湿器与蓄水池之间设有输水管路，输水管路上设有水过滤器和循环水泵。本实用新型具有使用安全、稳定可靠、自动化程度高、节省资源的优点。

Description

低浓度瓦斯输送安全保障系统

技术领域

本实用新型属于防止瓦斯爆炸安全保护技术领域，具体涉及一种应用于煤矿低浓度瓦斯发电的辅助工程的低浓度瓦斯输送安全保障系统。

背景技术

据资料显示，中国每年因采煤向大气排放的甲烷气体达100亿立方米，居世界第一，约占世界采煤排放甲烷总量的1/3，已引起国际社会的普遍关注。在中国煤矿排放的甲烷中，低浓度抽排瓦斯(甲烷体积含量6％--25％)约占1/3，由于5％--16％的低浓度瓦斯处于爆炸范围，16％--25％的低浓度瓦斯处于易爆范围，8％--10％的低浓度瓦斯属于极敏感爆炸范围，所以以前国家明确规定，低于30％低浓度瓦斯不允许储存利用，只能直接向大气中的排放。这样一方面加剧了大气污染，造成了温室效应；另一方面造成了有限的不可再生资源的严重浪费，仅每年从煤矿乏风流中释放的瓦斯其低位发热量相当于1000多万吨标准煤的低位发热量。因此，开展低浓度抽排瓦斯利用技术研究，对于有效利用现有资源和减少温室气体排放，改善大气环境质量，具有非常重要的意义；同时能够提升我国应对环境变化及履约能力，提高环保装备技术水平，促进我国环保产业发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于保障浓度处于爆炸范围5％--16％的低浓度瓦斯输送安全，提供一种满足煤矿低浓度瓦斯发电要求的安全保障措施，从而提高低浓度抽排瓦斯资源利用率，提高瓦斯利用经济效益，减少温室气体排放，改善大气环境质量，促进我国环保产业发展的低浓度瓦斯输送安全保障系统。

本实用新型是采用以下技术方案来实现的：

即一种低浓度瓦斯输送安全保障系统，包括瓦斯抽放站的储气罐，瓦斯电站的气体机组，储气罐与气体机组之间设有输气总管，其特征在于所述输气总管上依次设有瓦斯抽采泵、干湿阻火器系统、防爆门、高压水雾加湿器，瓦斯抽采泵的入口与储气罐的出口连接，高压水雾加湿器的气体出口与气体机组的进气口连接，干湿阻火器系统为两组，之间设有防爆门和放散阀，所述高压水雾加湿器与蓄水池之间设有输水管路，输水管路上设有水过滤器和循环水泵。

干湿阻火器系统包括湿式水位自控阻火器和金属波纹带瓦斯管道专用阻火器。湿式水位自控阻火器的型号为上海产的SWGZ500型，金属波纹带瓦斯管道专用阻火器的型号为上海产的GZW-1型。

高压水雾加湿器与瓦斯电站之间瓦斯高效复合模块，高压水雾加湿器的出气口与瓦斯高效复合模块的进气口连接，瓦斯高效复合模块的出气口与气体机组的进气口连接。

瓦斯高效复合模块的出水口通过输水回路与蓄水池连接，输水回路上设有流量计。瓦斯高效复合模块的型号为武汉产的JC-FFJH型。

蓄水池与补水器连接。

气体机组之前的管路上设有紧急切断防爆电磁阀。

本实用新型的工作原理如下：

本实用新型中的瓦斯抽采泵直接与抽放站的储气罐连接，不需要设置额外的储气罐和加压设备，依靠瓦斯抽采泵的余压输送，由抽放站抽采的瓦斯用输气总管输送至瓦斯电站，在输送总管上设置湿式水位自控阻火器，与计算机监控系统连接，始终保持恒定液位，从而将进气与出气完全隔开，从而确保燃气输送安全。

系统设置的金属波纹带瓦斯管道专用阻火器，内装有微孔长壁金属滤网，分散燃烧能量，冷壁淬熄火焰传播。

系统设置高压水雾加湿器，由循环水泵将蓄水池中的水加压送入高压水雾加湿器，产生高压细微水雾，与抽放站来的瓦斯按一定比例混合后输送。

系统设置瓦斯高效复合模块，它组合了瓦斯防爆、气体净化、汽水分离、脱水等多项功能。

系统设置高效的防爆门、放散阀、紧急切断防爆电磁阀均为输送总管附件，它们与计算机监控系统连接，紧急切断防爆电磁阀阻断瓦斯输送管道，保护发电机组，放散阀疏放输送管道的瓦斯，高效防爆门释放瓦斯输送管道的爆炸能量，全部过程由计算机监控运行，并确保输送系统压力正常，实现安全放散。

本实用新型所采用的液位自控水封阻火器、高效复合模块都是水封阻隔防爆原理，简单、经济、实用；金属波纹带瓦斯管道专用阻火器采用微孔冷壁淬熄原理，方便、可靠、轻巧；而高压水雾加湿器主要依靠高压水从加湿器喷出时，形成水雾，遇火后迅速汽化，体积膨胀，将燃烧区域整体包围和覆盖，使燃烧因缺氧而窒息，同时可稀释瓦斯浓度，使其远小于燃爆范围。其原理可总结为1)均衡的表面冷却，高效吸热。2)窒息灭火，而且只发生在火源周围。3)冲击乳化和稀释；阻隔热辐射。

本实用新型具有使用安全、稳定可靠、自动化程度高、节省资源的优点。本实用新型设置多道防火、阻火、防爆措施，可以互为补充、互为备用，能够保证输送系统正常运行，确保万无一失。本实用新型的干湿阻火系统为两组，将不同原理的湿式、干式阻火方式组合运用，可以可靠、有效阻绝输送系统回火爆炸。本实用新型运行过程全部过程由计算机监控，自动化程度高、可靠性好。本实用新型的高压水雾加湿器水雾粒径小、压力高、喷射均匀、伴送距离长，采用循环水，大大节省资源。本实用新型具体涉及爆炸、消防、流体力学原理、流量换算、瓦斯监测、自动化控制等技术，设计先进，选型可靠，可确保本系统的安全、稳定、连续运行。

附图说明

附图为本实用新型的示意图。

1储气罐；2输气总管；3瓦斯抽采泵；4湿式水位自控阻火器；5金属波纹带瓦斯管道专用阻火器；6放散阀；7防爆门；8湿式水位自控阻火器；9金属波纹带瓦斯管道专用阻火器；10输气阀；11输水管路；12循环水泵；13水过滤器；14蓄水池；15补水器；16流量计；17输水回路；18高压水雾加湿器；19瓦斯高效复合模块；20气体机组；21紧急切断防爆电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步阐述。

如附图所示：瓦斯抽放站的储气罐1和瓦斯电站的气体机组20之间通过输气总管2连接，所述输气总管上依次设有瓦斯抽采泵3、两组干湿阻火系统，所述干湿阻火系统分别由湿式水位自控阻火器4、金属波纹带瓦斯管道专用阻火器5和湿式水位自控阻火器8、金属波纹带瓦斯管道专用阻火器9组成，两组干湿阻火系统之间设有防爆门7和放散阀6，金属波纹带瓦斯管道专用阻火器9与高压水雾加湿器18之间设有输气阀10，高压水雾加湿器18的进水口与蓄水池14通过输水管路11连接，输水管路11上设有循环水泵12和水过滤器13，高压水雾加湿器18的出气口与瓦斯高效复合模块19的进气口连接，高效复合模块19的出气口与气体机组20的进气口连接，瓦斯高效复合模块19的出水口通过输水回路17与蓄水池14连接，输水回路上设有流量计16，蓄水池14与补水器15连接。本实用新型高压水雾加湿器18之前各部分主要采用法兰连接。

本实用新型使用时，瓦斯抽放站的储气罐1中瓦斯气体通过瓦斯抽采泵3的余压输送，依次经过湿式水位自控阻火器4、金属波纹带瓦斯管道专用阻火器5、放散阀6、防爆门7、湿式水位自控阻火器8、金属波纹带瓦斯管道专用阻火器9、输气阀10、高压水雾加湿器18、瓦斯复合高效模块19进入瓦斯电站的气体机组20。在上述过程中通过利用湿式水位自控阻火器4、8、金属波纹带瓦斯管道专用阻火器5、9、高压水雾加湿器18等阻火技术，为抽放瓦斯的安全输送和利用创造了条件。

高压水雾加湿器18借助细微水雾消防灭火机理，将煤矿抽放瓦斯用高压喷雾加湿后输送，消除管道输送过程中可能引起的静电和管道由于自然或人为因素引起的火源。当输送管道两端产生火焰时，能在管道内迅速熄灭火焰而有效阻止火焰向前或向后传播。水雾在瓦斯复合高效模块19中经脱水器与瓦斯分离，由循环水泵12打压循环使用，减少了系统的消耗水量。瓦斯发电机组采用电控混合、金属波纹带瓦斯管道阻火等技术，防回火措施有效，适应煤矿抽放瓦斯压力、浓度变化大的特点；采用自动控制系统进行监控，使机组运行平稳，自动化程度高。

Claims (6)

1.一种低浓度瓦斯输送安全保障系统，包括瓦斯抽放站的储气罐，瓦斯电站的气体机组，储气罐与气体机组之间设有输气总管，其特征在于所述输气总管上依次设有瓦斯抽采泵、干湿阻火器系统、高压水雾加湿器，瓦斯抽采泵的入口与储气罐的出口连接，高压水雾加湿器的气体出口与气体机组的进气口连接，干湿阻火器系统为两组，之间设有防爆门和放散阀，所述高压水雾加湿器与蓄水池之间设有输水管路，输水管路上设有水过滤器和循环水泵。

2.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯输送安全保障系统，其特征在于干湿阻火器系统包括湿式水位自控阻火器和金属波纹带瓦斯管道专用阻火器。

3.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯输送安全保障系统，其特征在于高压水雾加湿器与瓦斯电站之间瓦斯高效复合模块，高压水雾加湿器的出气口与瓦斯高效复合模块的进气口连接，瓦斯高效复合模块的出气口与气体机组的进气口连接。

4.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯输送安全保障系统，其特征在于瓦斯高效复合模块的出水口通过输水回路与蓄水池连接，输水回路上设有流量计。

5.根据权利要求1或4所述的低浓度瓦斯输送安全保障系统，其特征在于蓄水池与补水器连接。

6.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯输送安全保障系统，其特征在于气体机组之前的管路上设有紧急切断防爆电磁阀。

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