[实用新型]一种煤矿低瓦斯提纯及回收燃烧装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤矿安全预警相关技术领域，具体为一种煤矿低瓦斯提纯及回收燃烧装置。

背景技术

我国煤矿的瓦斯储量十分丰富，采深2000m以内已探明的瓦斯储量为34.6亿m³。在煤矿生产过程中产生存在着许多不安全因素，瓦斯就是其中最主要因素之一。通常，根治瓦斯行之有效的方法是进行瓦斯抽放后加以燃烧排出，根据我国《煤矿安全规程》规定，利用时瓦斯浓度不得低于30％，不利用时瓦斯浓度不得低于25％，即低浓度瓦斯，这就使得瓦斯浓度低于25％时就成为瓦斯抽放的“禁区”，大量瓦斯不仅得不到利用，反而成为矿井通风的负担和安全隐患。因此，开发利用低浓度瓦斯就成为煤矿安全技术中的重要课题。

煤矿瓦斯的排放大部分来自瓦斯浓度低于1％的矿井回风流中，将瓦斯直接排放到大气中,一方面造成了有限的不可再生资源的严重浪费,仅每年从煤矿回风流中释放的瓦斯，其发热量相当于3370万吨标准煤的低位发热量；另一方面，加剧了大气污染，加剧了温室效应，单位质量的瓦斯对大气温室效应影响是CO₂的21倍。因此，合理回收利用回风流中瓦斯具有节能和环保双重意义，对于低浓度瓦斯利用随着人们节能和环保意识的提高，必将越来越受到重视。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种煤矿低瓦斯提纯及回收燃烧装置，以提高煤矿低浓度瓦斯的重复利用率，减少环境污染。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种煤矿低瓦斯提纯及回收燃烧装置，包括装置主体，其特征在于：所述装置主体最前端设置有初级空压机，所述初级空压机输出端与粉尘过滤器相连，所述粉尘过滤器输出端与一号电磁阀相连，所述一号电磁阀后面连接有干燥器，所述干燥器输出端与瓦斯浓缩装置中的一级吸附塔底部一接口相连，所述一级吸附塔底部另一接口通过八号电磁阀与四级吸附塔底部一接口相连，所述四级吸附塔底部另一接口通过七号电磁阀与干燥器输出端相连，所述一级吸附塔顶端接口通过十号电磁阀与三级吸附塔外部顶端一接口相连；所述一级吸附塔中间接口通过九号电磁阀与二级吸附塔中间接口相连；所述四级吸附塔底部第三接口与次级空压机相连，所述次级空压机输出端与储气罐相连，所述储气罐输出端通过二号电磁阀与反应器输入端相连；所述所有电磁阀均与控制器电性相连。

优选的，所述瓦斯浓缩装置包括一级吸附塔、二级吸附塔、三级吸附塔和四级吸附塔。

优选的，所述一级吸附塔内设置有上碳分子筛和下碳分子筛。

优选的，所述四级吸附塔外部顶端接口设置有三号真空泵，所述四级吸附塔内部顶端设置有瓦斯浓度检测仪，所述瓦斯浓度检测仪采用JQLFJX14型瓦斯浓度检测仪。

优选的，所述二级吸附塔外部顶端一接口通过管道与外部环境直接相连，所述二级吸附塔外部顶端另一接口连接有一号真空泵；所述三级吸附塔外部顶端另一接口连接有二号真空泵。

优选的，所述反应器设置有反应通道一和反应通道二两个反应通道；所述反应通道一设置有四号电磁阀、一号热交换介质、一号催化剂、热换器、二号催化剂、二号热交换介质和六号电磁阀，所述四号电磁阀通过管道与一号热交换介质上端口相连，所述一号热交换介质下端口与一号催化剂上端口相连，所述一号催化剂下端口与热换器上端口相连，所述热换器下端口与二号催化剂上端口相连，所述二号催化剂下端口与二号热交换介质上端口相连，所述二号热交换介质下端口通过管道与六号电磁阀相连；所述反应通道二设置有三号电磁阀、二号热交换介质、二号催化剂、热换器、一号催化剂、一号热交换介质和五号电磁阀。

优选的，所述二号电磁阀输出端一侧设置有空气过滤器，所述空气过滤器输入端连接有三级空压机。

优选的，所述控制器的CPU采用DSP28335主控制芯片，所在电路板上设置有型号为UC3842的PWM发生器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型在吸附塔中采用碳分子筛常温变压吸附气体分离技术，从低瓦斯混合气体中提取出较纯的、浓度较高甲烷气体；此外，通过在吸附塔中设置真空泵，利用抽真空的方法排出碳分子筛已吸附的混合气体，使碳分子筛的吸附能力得到恢复，这种二路平行原理组成的吸附塔交替运行，可连续得到高浓度的甲烷气体；采用反应器和催化剂，并设置有两次风流转向，不仅可以降低瓦斯自燃温度，使瓦斯充分燃烧，而且能够提高煤矿低浓度瓦斯的重复利用率，减少环境污染。本实用新型在实际运用中，表现良好，系统运行稳定，提取的甲烷气体浓度较高，燃烧较充分，能够提高煤矿低浓度瓦斯的重复利用率，减少环境污染，适合推广运用。

附图说明