[实用新型]一种乏风瓦斯浓缩掺烧装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种乏风瓦斯浓缩掺烧装置。

背景技术

在煤炭开采过程中，煤层中赋存的大量瓦斯常常会涌到采掘空间，采用矿井通风排除矿井瓦斯是瓦斯治理的基本手段之一。这样，大量的瓦斯会随着矿井主要通风机排向大气，在浪费宝贵瓦斯能源的同时，给大气环境也造成了极大的污染。

我国煤炭资源较为丰富，但绝大部分煤田属高瓦斯煤田，且煤层瓦斯透气性较差，矿井瓦斯抽采利用率较低，绝大部分瓦斯由矿井通风方式排入到大气中，相当一部分矿井乏风流中的瓦斯含量在0.5％-0.75％之间，乏风流中含有大量有瓦斯。

此外，矿井为治理瓦斯超限，还采取瓦斯抽采措施，瓦斯抽采主要有本煤层预抽方式、邻近层方式、采空区方式等，为解决采煤工作面尤其是综采工作面局部瓦斯超限问题，如回风隅角瓦斯超限，采空区抽采瓦斯因其工程量较小、成本低，解决回风隅角瓦斯超限效果明显、适应矿井综采机械化快速推进的需要而被矿井大量采用。采空区抽采的瓦斯由于瓦斯浓度低，大部分在3％-8％之间，这部分瓦斯很难被利用(低浓度瓦斯发电要求瓦斯最佳浓度为9.5％左右，8％以下的瓦斯发电能力将很小，瓦斯低于6％时将不能维持机组运行)，一般都是被直接排放到大气中。

由于煤炭为大宗商品，运输成本高，大量的煤矿在井口附近设有电厂，改输煤为输电。由于电厂燃煤锅炉需要消耗大量空气，且电厂距离井口一般都在1000m范围内，这样就存在将矿井含瓦斯乏风引入电厂锅炉中参与燃烧的可能性。由于瓦斯极易燃烧，将改善煤炭燃烧性能，瓦斯燃烧还产生大量热量，节约了燃煤的同时，也减少了向大气层排放的瓦斯量。因此，若将热电厂改用矿井乏风，使瓦斯参与热电厂锅炉燃烧，将产生巨大的经济效益。

图1是一种传统的矿井乏风流中瓦斯参与热电厂燃煤锅炉燃烧的系统。其包括乏风流通道、风量调节口、瓦斯防爆系统；乏风流通道一侧连接矿井主要通风机出风口，另一侧连接热电厂引风机入口；风量调节口位置根据矿井乏风量和燃煤锅炉用风量确定，如乏风量大于热电厂用风量，风量调节口设在矿井主要通风机出风口处，如果乏风量小于热电厂用风量，风量调节口设在热电厂引风机入风口处。矿井乏风经矿井主要通风机抽出地面后，经地面设置的风道流入矿井口附近燃煤电厂的引风机，由引风机送入电厂燃煤锅炉。由于燃煤电厂用风量与矿井乏风量不完全一致，矿井乏风量大于热电厂用风量时，风量调节口设在矿井主要通风机出风口处，矿井乏风量小于热电厂用风量时，风量调节口设在热电厂引风机入口，以减少通风阻力损失。

然而，传统的技术方案存在以下缺陷：

1、大量的乏风没能参与燃烧而被排放掉，乏风瓦斯的利用率很低。例如：一般情况下，高瓦斯矿井的乏风中瓦斯浓度较高可达0.4％，有掺烧利用价值。而高瓦斯矿井的风量通常都很大(一般高达15000m³/min)，而锅炉的进风量较小，热电厂锅炉一次风机、二次风机的风量总和一般不超过10000m³/min，这样相当一部分乏风由于风量富余不能掺烧利用而被白白排空。

2、乏风瓦斯一般浓度都较低，掺烧效果没有发挥最大化，如果锅炉距离矿井主要通风机较远距离，投资成本又太高，经济效益将不太高。

3、乏风瓦斯浓度一般都很低，乏风瓦斯提纯成本太高，无提纯价值。《煤矿安全规程》规定矿井总回风巷中瓦斯浓度不允许超过0.75％，这么低的浓度提纯成本将很高。

因此，非常有必要设计一种能够提高乏风瓦斯利用率的乏风瓦斯浓缩掺烧装置，从而提高经济效益。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种能够提高乏风瓦斯利用率、提高经济效益的乏风瓦斯浓缩掺烧装置，旨在克服现有技术中的缺陷。

本实用新型所提供的乏风瓦斯浓缩掺烧装置包括连接在矿井中的回风立井与锅炉之间的乏风瓦斯输送通道，所述回风立井中的乏风瓦斯通过所述乏风瓦斯输送通道进入所述锅炉中；所述乏风瓦斯输送通道上并联有浓缩通道，所述浓缩通道的起始端与所述乏风瓦斯输送通道的上风位置连通，所述浓缩通道的末尾端与所述乏风瓦斯输送通道的下风位置连通；所述浓缩通道上从起始端至末尾端依次设置有：吸附风机、一个或多个吸附罐组合、混合罐。

如上所述的乏风瓦斯浓缩掺烧装置，优选地，所述吸附罐组合包括沿所述浓缩通道的起始端至末尾端依次设置的：进气风阀、吸附罐、控制风阀。

如上所述的乏风瓦斯浓缩掺烧装置，优选地，所述吸附罐与所述控制风阀之间开设有排空口，所述排空口上设置有排空风阀。