CN208832575U - 一种乏风混合抽采瓦斯综合供电采暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种乏风混合抽采瓦斯综合供电采暖系统，属于乏风与抽采瓦斯混合利用技术领域，本实用新型解决的技术问题在于提供一种乏风混合抽采瓦斯综合供电采暖系统，本实用新型所采用的技术方案为一种乏风混合抽采瓦斯综合供电采暖系统，包括：乏风输送管道、抽采瓦斯管道、混合器、引风机、蓄热式高温氧化装置、锅炉、发电机组、汽水换热器、配电站、井筒保温热水管道、建筑采暖水管，乏风输送管道出口和抽采瓦斯管道出口均与混合器进口通过管路连通，混合器出口与引风机进口通过管路连通，引风机出口与蓄热式高温氧化装置进口连接，蓄热式高温氧化装置出口与锅炉进口连接；该设备广泛应用于乏风与抽采瓦斯混合利用利用领域。

Description

一种乏风混合抽采瓦斯综合供电采暖系统

技术领域

本实用新型属于乏风与抽采瓦斯混合利用技术领域，具体涉及一种乏风混合抽采瓦斯综合供电采暖系统。

背景技术

随着我国经济的快速发展，资源相对不足的矛盾将日益突出，寻找新的资源或可再生资源，以及合理的综合利用现有的资源将是我国今后如何确保经济可持续发展的关键所在，煤矿瓦斯，作为传统化石能源中的伴生能源，是赋存于煤层中以甲烷为主要成分的烃类气体，也是一种新型优质的清洁能源。

“乏风”又称“煤矿风排瓦斯”，指煤矿通风气流携带的安全限度以下的甲烷，这些浓度极低的甲烷长期以来无法利用，全部排到大气中。风排瓦斯虽然浓度极低，但总量特别巨大，所含的甲烷约占我国煤矿瓦斯甲烷总量的81％。如此巨大的甲烷排放量不仅意味着巨大的温室气体污染，而且蕴含着巨大的潜在能源。为了减少和解除矿井瓦斯对煤矿安全生产的威胁，利用机械设备和专用管道造成的负压，将煤（岩）层中赋存或释放的瓦斯抽出来，输送到地面或其他安全地点的做法，叫做抽采瓦斯。

目前对乏风及抽采瓦斯实现采集与输送，并通过对瓦斯的氧化处理来消除原来排放到大气中的甲烷，使之氧化为二氧化碳和水，从而产生巨大的温室气体减排效应。对于乏风及抽采瓦斯混合后进行利用的效率较低，只能进行发电，然后再用产生的电能进行其他的应用，由于没有直接利用，而造成部分能量的损耗，没有充分利用乏风及抽采瓦斯，造成资源的浪费，进一步影响了经济效益，降低了系统的稳定性，循环能力差。因此研制出一种乏风混合抽采瓦斯综合供电采暖系统是亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型克服了乏风及抽采瓦斯混合后利用效率低的问题，本实用新型提供了一种乏风混合抽采瓦斯综合供电采暖系统。

为解决上述中存在的问题，本实用新型所采用的技术方案为：乏风输送管道、抽采瓦斯管道、混合器、引风机、蓄热式高温氧化装置、锅炉、发电机组、汽水换热器、配电站、井筒保温热水管道、建筑采暖水管和储水罐，所述乏风输送管道出口和抽采瓦斯管道出口均与混合器进口通过管路连通，所述混合器出口与引风机进口通过管路连通，所述引风机出口与蓄热式高温氧化装置进口连接，所述蓄热式高温氧化装置出口与锅炉进口连接，所述锅炉出口连接有蒸汽管，所述蒸汽管输出端分别与发电机组和汽水换热器相连接，所述发电机组的输出电端与配电站电气相连，所述汽水换热器输出端分别与井筒保温热水管道和建筑采暖水管连接，所述储水罐内设置有电加热棒，所述电加热棒与配电站的输出电路电气连接，所述储水罐的出水口与井筒保温热水管道连通。

该系统内设置有分散型控制系统，所述分散型控制系统用于控制系统内部的运行。

所述抽采瓦斯管道与设置在瓦斯泵站的瓦斯泵连通，所述瓦斯泵为水环式真空泵。

所述抽采瓦斯管道上设置有水封阻火泄爆装置，所述混合器和引风机之间设置有脱水器。

所述汽水换热器为LWR螺纹管汽水换热器。

所述锅炉为余热蒸汽锅炉。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。

一、本实用新型采用的一种乏风混合抽采瓦斯综合供电采暖系统，通过对乏风及抽采瓦斯混合的综合利用，使用瓦斯取代了燃煤锅炉，减少了燃煤产生的烟尘、二氧化硫和氮氧化物的污染，既节约能源，又改善环境，达到煤矿资源综合利用、减少污染的目的，提高了经济效益，同时该系统实现了热电联产，通过锅炉产生的蒸汽，一部蒸汽用来发电，另一部分蒸汽用来向厂区内供暖，提高了能源的利用效率，实现了资源利用的最大化；

二、本实用新型采用的分散型控制系统，对全厂电气设备进行监控，提高了系统的稳定性和安全性，通过使用LWR螺纹管汽水换热器，换热速度快，不仅耐高温、耐高压且贮水量大，基本无死水区，容积利用率高，水头损失小，供水安全稳定，高效节能，维护费用低，易操作，清垢周期长，清洗方便，进一步提高了系统内能量的循环利用；

三、本实用新型通过使用储水罐存储水，再通过配电站对电加热棒供电，使得储水罐中存放有热水，由于冬季温度低，汽水换热器的换热管容易冻结破裂，会影响了井筒保温和井下安全，进而在汽水换热器故障时，可以通过储水罐中的热水进行供能，保持井筒温度，保证的井下工作人员的生命安全，减少了事故的发生，同时利用乏风混合抽采瓦斯产生的电力进行供能，减少了其它的能源损耗，使得乏风混合抽采瓦斯综合循环利用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

图1为本实用新型一种乏风混合抽采瓦斯综合供电采暖系统的结构示意图。

图中1为乏风输送管道，2为抽采瓦斯管道，3为混合器，4为引风机，5为蓄热式高温氧化装置，6为锅炉，7为发电机组，8为汽水换热器，9为配电站，10为井筒保温热水管道，11为建筑采暖水管，12为储水罐。

具体实施方式

如图1所示，本实施例中的一种乏风混合抽采瓦斯综合供电采暖系统，包括：乏风输送管道1、抽采瓦斯管道2、混合器3、引风机4、蓄热式高温氧化装置5、锅炉6、发电机组7、汽水换热器8、配电站9、井筒保温热水管道10、建筑采暖水管11，所述乏风输送管道1出口和抽采瓦斯管道2出口均与混合器3进口通过管路连通，所述混合器3出口与引风机4进口通过管路连通，所述引风机4出口与蓄热式高温氧化装置5进口连接，所述蓄热式高温氧化装置5出口与锅炉6进口连接，所述锅炉6出口连接有蒸汽管，所述蒸汽管输出端分别与发电机组7和汽水换热器8相连接，所述发电机组7的输出电端与配电站9电气相连，所述汽水换热器8输出端分别与井筒保温热水管道10和建筑采暖水管11连接，所述储水罐12内设置有电加热棒，所述电加热棒与配电站9的输出电路电气连接，所述储水罐12的出水口与井筒保温热水管道10连通。

该系统内设置有分散型控制系统，所述分散型控制系统用于控制系统内部的运行。

所述抽采瓦斯管道2与设置在瓦斯泵站的瓦斯泵连通，所述瓦斯泵为水环式真空泵。

所述抽采瓦斯管道2上设置有水封阻火泄爆装置，所述混合器3和引风机4之间设置有脱水器。

所述汽水换热器8为LWR螺纹管汽水换热器。

所述锅炉6为余热蒸汽锅炉。

所述分散型控制系统为DCS。

本实用新型工作时，抽采瓦斯从瓦斯泵房抽出后通过抽采瓦斯管道2向外输送，乏风从通风机房排放口抽出通过乏风输送管道1向外输送，乏风输送管道1和抽采瓦斯管道2内的低浓度瓦斯一同进入混合器3中进行混合，混合后的瓦斯通过引风机4的作用，引风机4将瓦斯抽送至蓄热式高温氧化装置5，蓄热式高温氧化装置5对瓦斯的氧化处理，蓄热式高温氧化装置5得到的高温热风进入锅炉6中产生蒸汽，得到的高温高压蒸汽经过蒸汽管向外输送，蒸汽管中的一部分蒸汽输送至发电机组7，发电机组7利用蒸汽进行发电，发电后输送至配电站9，配电站9向外部供电，蒸汽管中的另一部分蒸汽输送至汽水换热器8，汽水换热器8与蒸汽进行换热产生热水，热水一部分与井筒保温热水管道10连通，利用热水供热，防止进风井筒冬季结冰，热水另一部分与建筑采暖水管11连接，建筑热负荷均采用高温热水采暖系统供热，该系统设置的所述储水罐12内设置有电加热棒，电加热棒用于加热储水罐12中的水，所述电加热棒通过配电站9的输出电路进行供能，所述所述储水罐12的进水口与自来水管连接，所述储水罐12的出水口与井筒保温热水管道10连通，所述储水罐12的出水口还设置有阀门，该阀门用于控制储水罐12的出水口是否打开，同时为了防止储水罐12的水倒流至汽水换热器8，所述汽水换热器8的输出热水端设置有常开阀门，当汽水换热器8故障时，常开阀门关闭。

上述实施方式仅示例性说明本实用新型的原理及其效果，而非用于限制本实用新型。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种乏风混合抽采瓦斯综合供电采暖系统，其特征在于，包括：乏风输送管道（1）、抽采瓦斯管道（2）、混合器（3）、引风机（4）、蓄热式高温氧化装置（5）、锅炉（6）、发电机组（7）、汽水换热器（8）、配电站（9）、井筒保温热水管道（10）、建筑采暖水管（11）和储水罐（12），所述乏风输送管道（1）出口和抽采瓦斯管道（2）出口均与混合器（3）进口通过管路连通，所述混合器（3）出口与引风机（4）进口通过管路连通，所述引风机（4）出口与蓄热式高温氧化装置（5）进口连接，所述蓄热式高温氧化装置（5）出口与锅炉（6）进口连接，所述锅炉（6）出口连接有蒸汽管，所述蒸汽管输出端分别与发电机组（7）和汽水换热器（8）相连接，所述发电机组（7）的输出电端与配电站（9）电气相连，所述汽水换热器（8）输出端分别与井筒保温热水管道（10）和建筑采暖水管（11）连接，所述储水罐（12）内设置有电加热棒，所述电加热棒与配电站（9）的输出电路电气连接，所述储水罐（12）的出水口与井筒保温热水管道（10）连通。

2.根据权利要求1所述的一种乏风混合抽采瓦斯综合供电采暖系统，其特征在于：该系统内设置有分散型控制系统，所述分散型控制系统用于控制系统内部的运行。

3.根据权利要求2所述的一种乏风混合抽采瓦斯综合供电采暖系统，其特征在于：所述抽采瓦斯管道（2）与设置在瓦斯泵站的瓦斯泵连通，所述瓦斯泵为水环式真空泵。

4.根据权利要求3所述的一种乏风混合抽采瓦斯综合供电采暖系统，其特征在于：所述抽采瓦斯管道（2）上设置有水封阻火泄爆装置，所述混合器（3）和引风机（4）之间设置有脱水器。

5.根据权利要求3所述的一种乏风混合抽采瓦斯综合供电采暖系统，其特征在于：所述汽水换热器（8）为LWR螺纹管汽水换热器。

6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的一种乏风混合抽采瓦斯综合供电采暖系统，其特征在于：所述锅炉（6）为余热蒸汽锅炉。