[实用新型]一种小型撬装低浓度煤层气抽采提纯设备

说明书

技术领域

本实用新型属于煤矿采空、采动区抽采提纯设备的技术领域，具体是一种小型撬装低浓度煤层气抽采提纯设备。

背景技术

由于煤矿区地面采空、采动井由于井下采掘工作面瓦斯波动等因素，抽采一定时间之后，地面抽采的煤层气浓度过低、不能直接集输利用的问题，不能及时有效的解决煤矿井下瓦斯超限，地面抽采的低浓度煤层气不能得到有效利用，造成资源浪费，同时加大了温室气体的排放，存在安全隐患。急需研究出一套具备低浓度煤层气抽采提纯集输等功能、结构紧凑、便于管理、自动化程度、安全性极高的低浓度煤层气抽采提纯设备，提高煤矿采空、采动区低浓度煤层气的抽采利用效率。煤与煤层气共采国家重点实验室正在开发相关技术。

发明内容

本实用新型为了解决煤矿区地面采空、采动井由于井下采掘工作面瓦斯波动等因素，抽采一定时间之后，地面抽采的煤层气浓度过低、不能直接集输利用的问题,不能及时有效的解决煤矿井下瓦斯超限，地面抽采的低浓度煤层气不能得到有效利用，造成资源浪费，同时加大了温室气体的排放的问题，提供一种小型撬装低浓度煤层气抽采提纯设备。

本实用新型采取以下技术方案：一种小型撬装低浓度煤层气抽采提纯设备，包括原料气压缩机、冷干机、提纯设备、水气分离器、产品气压缩机和DCS中央控制系统，原料气压缩机与井口连接，井口和原料气压缩机之间依次设有阀门、单向阀和阻火器，原料气压缩机与冷干机连接，冷干机与浓度传感器连接，浓度传感器分别通过电磁阀与提纯设备和产品气压缩机连接，提纯设备和产品气压缩机之间连接有水气分离器，产品气压缩机通过流量计与煤层气集输管网连接，DCS中央控制系统分别控制连接料气压缩机、冷干机和产品气压缩机。

通过DCS中央控制系统的总体控制，进口处抽采来自于井口的采空、采动区煤层气井的低浓度煤层气，压力为≥-30Kpa，直接通过本撬装设备的原料气压缩机（前端为抽真空，后端为压缩机于一体）将压力升高到200Kpa，并冷却到常温后送冷冻干燥设备，将压缩后的瓦斯中大部分水分干燥脱出后直接送由6台吸附塔组成的变压吸附提浓低浓度煤层气，提纯回收后的高浓度煤层气进入产品气缓冲罐中，再通过其后安装的煤层气压缩机增压后输送至附近的煤层气集输管网。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型集抽采、提纯、智能控制等功能为一体，能有效适用于地形条件复杂或间隔距离远的地形；

2、本实用新型可根据煤矿采空、采动区地面条件就近抽放，与原来的抽采装置相比效率更高，利用率更高。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图中：1-井口、2-阀门、3-单向阀、4-阻火器、5-原料气压缩机、6-冷干机 7-浓度传感器、8-电磁阀、9-提纯设备、10-水气分离器、缓冲罐、11-产品气压缩机、12-流量计13-DCS中央控制系统。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种小型撬装低浓度煤层气抽采提纯设备，包括原料气压缩机5、冷干机6、提纯设备9、水气分离器10、产品气压缩机11和DCS中央控制系统13，原料气压缩机5与井口1连接，井口1和原料气压缩机5之间依次设有阀门2、单向阀3和阻火器4，原料气压缩机5与冷干机6连接，冷干机6与浓度传感器7连接，浓度传感器7分别通过电磁阀8与提纯设备9和产品气压缩机11连接，提纯设备9和产品气压缩机11之间连接有水气分离器10，产品气压缩机11通过流量计12与煤层气集输管网连接，DCS中央控制系统13分别控制连接料气压缩机5、冷干机6和产品气压缩机11。

本实用新型管路起始依次安装阻火器、单向阀、原料气压缩机、甲烷氧气浓度传感器、提纯设备、产品气压缩机等设备，通过DCS主控制系统控制低浓度煤层气的抽采、提纯、增压等工序，通过这套智能控制系统实现低浓度，智能化运行，高效抽采。

采空、采动井地面抽采的低浓度煤层气甲烷、氧气等组分浓度由于煤矿井下开采与否存在无规律波动，特此在本实用新型管路中安装甲烷、氧气等浓度传感器与电磁阀，当CH4浓度低于30%时，低浓度煤层气经抽采、干燥后进入提纯设备提浓，如若高于30%，可直接进入煤层气压缩机增压后并入附近煤层气集输管网。