專利名稱：瓦斯氧化裝置用低濃度瓦斯混合輸送系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于瓦斯綜合利用的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于煤礦低濃度瓦斯 氧化處理的瓦斯氧化裝置用低濃度瓦斯混合輸送系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
據(jù)資料顯示，中國每年因采煤向大氣排放的甲烷氣體達(dá)100億立方米，居世界第 一，約占世界采煤排放甲烷總量的1/3，已引起國際社會的普遍關(guān)注。在中國煤礦排放的甲 烷中，低濃度抽排瓦斯(甲烷體積含量6% -25% )約占1/3，由于5% -16%的低濃度瓦斯 處于爆炸范圍，16% -25%的低濃度瓦斯處于易爆范圍，8% -10%的低濃度瓦斯屬于極敏 感爆炸范圍，所以以前國家明確規(guī)定，低于30%低濃度瓦斯不允許儲存利用，只能直接向大 氣中的排放。這樣一方面加劇了大氣污染，造成了溫室效應(yīng)(甲烷的溫室效應(yīng)是二氧化碳 的21倍)；另一方面造成了有限的不可再生資源的嚴(yán)重浪費，僅每年從煤礦乏風(fēng)中釋放的 瓦斯其低位發(fā)熱量相當(dāng)于1000多萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的低位發(fā)熱量。因此，開展低濃度抽排瓦斯利 用技術(shù)研究，對于有效利用現(xiàn)有資源和減少溫室氣體排放，改善大氣環(huán)境質(zhì)量，具有非常重 要的意義；同時能夠提升我國應(yīng)對環(huán)境變化及履約能力，提高環(huán)保裝備技術(shù)水平，促進(jìn)我國 環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前，濃度高于8%的瓦斯，可以直接進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)發(fā)電；而濃度低于8%的瓦斯，還 沒有其他的有效方式。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種保障濃度處于危險范圍的3% -30%的低濃度瓦 斯與空氣均勻、安全的混合，滿足煤礦低濃度瓦斯氧化利用要求，從而提高低濃度抽排瓦斯 資源利用率，提高瓦斯利用經(jīng)濟(jì)效益，減少溫室氣體排放，改善大氣環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)我國環(huán) 保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓦斯氧化裝置用低濃度瓦斯混合輸送系統(tǒng)。本實用新型是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的即一種瓦斯氧化裝置用低濃度瓦斯混合輸送系統(tǒng)，其特征在于包括與瓦斯抽放站 連接的低濃度瓦斯輸送管道，低濃度瓦斯輸送瓦斯管道依次安裝截止閥、緊急切斷電磁閥、 電動蝶閥和阻火器，低濃度瓦斯輸送管道的另一端插入混合氣管道內(nèi)部，末端設(shè)有引射管， 引射管由引射管擴(kuò)口和引射管錐體兩部分組成，引射管之后的混合氣管道內(nèi)依次設(shè)有旋轉(zhuǎn) 葉片和鼓風(fēng)機(jī)，旋轉(zhuǎn)葉片之前的混合氣管道上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口處設(shè)有空氣蝶閥。截止閥為兩個，兩個截止閥之間的低濃度瓦斯輸送管道上設(shè)有瓦斯放散管，瓦斯 放散管上設(shè)有濕式放散閥。濕式放散閥可以適當(dāng)增加抽排瓦斯的壓力，達(dá)到系統(tǒng)對瓦斯流 量的要求。旋轉(zhuǎn)葉片之前的混合氣管道上設(shè)有防爆門。防爆門為多個，每隔一定距離應(yīng)設(shè)置， 在緊急情況下泄除管道內(nèi)的壓力。低濃度瓦斯輸送管道和混合氣管道上均設(shè)有甲烷濃度傳感器。[0010] 緊急切斷電磁閥、電動蝶閥、阻火器、空氣蝶閥、甲烷濃度傳感器均與監(jiān)控系統(tǒng)連 接。 旋轉(zhuǎn)葉片為防爆風(fēng)機(jī)專用葉片。本實用新型的工作原理如下煤礦的抽采泵站的出口濃度一股不能直接進(jìn)入瓦斯氧化裝置，需進(jìn)行稀釋，與空 氣混合后才能達(dá)到使用的合理濃度范圍(一股情況下，瓦斯?jié)舛炔淮笥?.5%)。來自瓦斯 抽放站的低濃度瓦斯通過低濃度瓦斯輸送管道進(jìn)入到混合氣管道內(nèi)，監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)混合氣 管道內(nèi)的瓦斯?jié)舛?，自動調(diào)節(jié)低濃度瓦斯輸送管道上的電動蝶閥和空氣管道上的空氣蝶閥 的開度，從而獲得滿足氧化裝置要求的瓦斯?jié)舛炔淮笥?. 5%的混合氣體。低濃度瓦斯與空 氣混合的部分安裝引射管，加大瓦斯流速并且改變流動方向，在旋轉(zhuǎn)葉片的攪動下與空氣 充分混合均勻?；旌暇鶆虻幕旌蠚馔ㄟ^鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)入瓦斯氧化裝置，鼓風(fēng)機(jī)工作時，進(jìn)風(fēng)口形 成一定的負(fù)壓，進(jìn)一步加快混合氣流速，使低濃度瓦斯和空氣進(jìn)行充分的混合。本實用新型 設(shè)置多個甲烷濃度傳感器，將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)，由監(jiān)控系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)電動蝶閥的開度， 并且判斷在緊急情況下，及時切斷低濃度瓦斯氣源。在瓦斯與空氣的混合的部分每隔一定 距離應(yīng)設(shè)置防爆門，在緊急情況下泄除管道內(nèi)的壓力。本實用新型運行過程全部過程由計算機(jī)監(jiān)控，具有使用安全、氣體混合均勻、穩(wěn)定 可靠、自動化程度高、節(jié)省資源的優(yōu)點。本實用新型具體涉及防爆、消防、流體力學(xué)原理、流 量換算、瓦斯監(jiān)測、自動化控制等技術(shù)，設(shè)計先進(jìn)，選型可靠，可確保本系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、連 續(xù)運行。

圖1為本實用新型的示意圖；圖2為圖1中的A部放大示意圖。1低濃度瓦斯輸送管道；2緊急切斷電磁閥；3電動蝶閥；4阻火器；5進(jìn)風(fēng)口；6空 氣蝶閥；7空氣管道；8引射管；9防爆門；10旋轉(zhuǎn)葉片；11甲烷濃度傳感器；12混合氣管道； 13鼓風(fēng)機(jī)；14引射管擴(kuò)口 ；15引射管錐體；16截止閥；17濕式放散閥；18截止閥；19瓦斯 放散管；20監(jiān)控系統(tǒng)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進(jìn)一步闡述。如圖1、圖2所示與瓦斯抽放站連接的低濃度瓦斯輸送管道1依次安裝截止閥 18、截止閥16、緊急切斷電磁閥2、電動蝶閥3和阻火器4，然后插入混合氣管道12的大管徑 中，低濃度瓦斯輸送管路1末端安裝引射管8，引射管8由引射管擴(kuò)口 14和引射管錐體15 兩部分組成，其截面積應(yīng)略大于低濃度瓦斯輸送管道1的截面積，引射管8插入混合氣管道 12的長度應(yīng)大于兩倍的混合氣管道12直徑；瓦斯與空氣混合部分的管道上每隔一定距離 設(shè)防爆門9，引射管8后安裝旋轉(zhuǎn)葉片10，其材料應(yīng)防靜電。空氣進(jìn)風(fēng)口 5應(yīng)高于地面3m 以上，進(jìn)風(fēng)口 5處設(shè)有空氣蝶閥6，電動蝶閥3可以電控調(diào)節(jié)。鼓風(fēng)機(jī)13的葉輪旋轉(zhuǎn)部分應(yīng) 采取防爆措施，葉片應(yīng)采用防靜電材料或涂防靜電材料，并且與風(fēng)機(jī)殼體部分產(chǎn)生摩擦?xí)r， 不應(yīng)產(chǎn)生火花。截止閥18、截止閥16之間的管路上設(shè)有瓦斯放散管19，瓦斯放散管19上設(shè)有濕式放散閥17。低濃度瓦斯輸送管道、混合氣管道以及鼓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)管上均設(shè)有甲烷 濃度傳感器11。本實用新型工作時低濃度瓦斯氣體從瓦斯抽放站進(jìn)入低濃度瓦斯輸送管道1 內(nèi)，依次通過截止閥18、截止閥16、緊急切斷電磁閥2、電動蝶閥3和阻火器4，然后進(jìn)入引 射管8中，在鼓風(fēng)機(jī)13的抽動下，沿引射管錐體變向加速與進(jìn)風(fēng)口 5來的空氣充分混合，并 在旋轉(zhuǎn)葉片10攪動下混合的更加均勻。混合均勻的混合氣通過鼓風(fēng)機(jī)13進(jìn)入瓦斯氧化裝 置，鼓風(fēng)機(jī)工作時，進(jìn)風(fēng)口 5形成一定的負(fù)壓，進(jìn)一步加快混合氣流速，使低濃度瓦斯和空 氣進(jìn)行充分的混合。管路系統(tǒng)中布置多個甲烷濃度傳感器11，監(jiān)控系統(tǒng)20根據(jù)反饋的信號來自動調(diào) 節(jié)電動蝶閥3和空氣蝶閥6的開度，萬一瓦斯?jié)舛瘸?，將信號傳至計算機(jī)，由控制系統(tǒng)確 保緊急電磁閥動作，及時切斷瓦斯氣源，確保系統(tǒng)的安全。本實用新型的設(shè)計滿足中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AQ1076-2009 “煤礦低 濃度瓦斯管道輸送安全保障系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范”的要求。
權(quán)利要求一種瓦斯氧化裝置用低濃度瓦斯混合輸送系統(tǒng)，其特征在于包括與瓦斯抽放站連接的低濃度瓦斯輸送管道，低濃度瓦斯輸送瓦斯管道依次安裝截止閥、緊急切斷電磁閥、電動蝶閥和阻火器，低濃度瓦斯輸送管道的另一端插入混合氣管道內(nèi)部，末端設(shè)有引射管，引射管由引射管擴(kuò)口和引射管錐體兩部分組成，引射管之后的混合氣管道內(nèi)依次設(shè)有旋轉(zhuǎn)葉片和鼓風(fēng)機(jī)，旋轉(zhuǎn)葉片之前的混合氣管道上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口處設(shè)有空氣蝶閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓦斯氧化裝置用低濃度瓦斯混合輸送系統(tǒng)，其特征在于截止 閥為兩個，兩個截止閥之間的低濃度瓦斯輸送管道上設(shè)有瓦斯放散管，瓦斯放散管上設(shè)有 濕式放散閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓦斯氧化裝置用低濃度瓦斯混合輸送系統(tǒng)，其特征在于旋轉(zhuǎn) 葉片之前的混合氣管道上設(shè)有防爆門。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓦斯氧化裝置用低濃度瓦斯混合輸送系統(tǒng)，其特征在于低濃 度瓦斯輸送管道和混合氣管道上均設(shè)有甲烷濃度傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓦斯氧化裝置用低濃度瓦斯混合輸送系統(tǒng)，其特征在于緊急 切斷電磁閥、電動蝶閥、阻火器、空氣蝶閥、甲烷濃度傳感器均與監(jiān)控系統(tǒng)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的瓦斯氧化裝置用低濃度瓦斯混合輸送系統(tǒng)，其特征在于 旋轉(zhuǎn)葉片為防爆風(fēng)機(jī)專用葉片。
專利摘要本實用新型屬于瓦斯綜合利用的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于煤礦低濃度瓦斯氧化處理的瓦斯氧化裝置用低濃度瓦斯混合輸送系統(tǒng)，其特征在于包括與瓦斯抽放站連接的低濃度瓦斯輸送管道，低濃度瓦斯輸送瓦斯管道依次安裝截止閥、緊急切斷電磁閥、電動蝶閥和阻火器，低濃度瓦斯輸送管道的另一端插入混合氣管道內(nèi)部，末端設(shè)有引射管，引射管由引射管擴(kuò)口和引射管錐體兩部分組成，旋轉(zhuǎn)葉片之前混合氣管道上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口處設(shè)有空氣蝶閥，引射管之后的混合氣管道內(nèi)依次設(shè)有旋轉(zhuǎn)葉片和鼓風(fēng)機(jī)。本實用新型具有使用安全、氣體混合均勻、穩(wěn)定可靠、自動化程度高、節(jié)省資源的優(yōu)點。
文檔編號E21F7/00GK201650343SQ20102013952
公開日2010年11月24日 申請日期2010年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者劉健, 呂道章, 李冬梅, 李宗立, 梁杰輝, 王俊興, 穆冠秀, 高緒偉 申請人:淄博淄柴新能源有限公司