[发明专利]一种瓦斯发电余热高效利用装置及其工艺

说明书

本发明公开了一种瓦斯发电余热高效利用装置，包含：瓦斯发电机组（1），其特征在于：瓦斯发电机组（1）与高效专用余热锅炉（2）连接，所述的高效专用余热锅炉（2）分别连接螺杆发电机（4）和采暖设备（3），并形成回路。

技术领域

本发明涉及一种瓦斯发电余热高效利用装置及其工艺，属于能源回收再利用领域。

背景技术

目前，国内煤矿在热能需求方面主要是职工洗澡用热水、冬季取暧、食堂用蒸汽等。

传统的供热方式为烧煤或电锅炉供给，根据每个煤矿的不同，锅炉有热水锅炉或蒸汽锅炉。

近十年以来，由于低浓度瓦斯的燃烧发电利用，煤矿直接利用发电机组高温废气经余热锅炉后产生热水或0.4Mpa的蒸汽供矿上使用已大量普及，原有烧煤或电锅炉已逐步取消或作为备用。

瓦斯发电所产生的余热除利用锅炉回收利用外，大部分经500℃的高温废气直接外排，造成能源浪费和环境污染。以一个年产60万吨的煤矿为例，一般情况下可配7000KW的机组，小时耗约2333方纯瓦斯气，高温废气经余热锅炉后可产热水或蒸汽热值约20000MJ，而矿总用热负荷最大约为7200MJ，需用量占可用量的36%，大量热能外排浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种瓦斯发电余热高效利用装置及其工艺，解决现有技术中瓦斯发电所产生的余热除利用锅炉回收利用外，大部分经500℃的高温废气直接外排，造成能源浪费和环境污染的问题。

本发明的技术方案是：一种瓦斯发电余热高效利用装置，包含：瓦斯发电机组，瓦斯发电机组与高效专用余热锅炉连接，所述的高效专用余热锅炉分别连接螺杆发电机和采暖设备，并形成回路。

所述的高效专用余热锅炉包括进烟口、外壳、蒸汽管道和出烟口，所述进烟口通过外壳与出烟口连通，所述外壳内，蒸汽管道与出烟口之间设有常压省煤器，外壳外设有热水进口和热水出口，热水进口和热水出口方别与常压省煤器两端连通，烟气通过进烟口进入外壳内，依次加热蒸汽管道和常压省煤器后通过出烟口排出。

还包含螺杆发电机出水管与高效专用余热锅炉之间的连接管道设置冷凝器。

所述的采暖设备并联洗浴设备。

所述的一种瓦斯发电余热高效利用工艺，瓦斯发电机组的废气通过管道进入高效专用余热锅炉，一方面产生饱和蒸汽，饱和蒸汽进入螺杆发电机发电，然后通过冷凝器流回高效专用余热锅炉；另一方面产60℃的热水，供矿上洗澡用。

所述热水进口与常压省煤器接近出烟口一端连通，热水出口与常压省煤器接近进烟口一端连通。

所述外壳包括蒸汽段外壳和热水段外壳，蒸汽段外壳与热水段外壳固定连接，进烟口和蒸汽管道固定安装在蒸汽段外壳内，热水进口、热水出口、出烟口和常压省煤器固定安装在热水段外壳内。

所述蒸汽段外壳还包括第一L型固定边，热水段外壳还包括第二L型固定边，第一L型固定边与第二L型固定边通过螺栓固定。

所述蒸汽段外壳与热水段外壳之间的连接处设有密封橡胶,所述常压省煤器由两段以上组成，并通过法兰连接在一起,所述常压省煤器与蒸汽管道之间设有隔热材料，隔热材料远离出烟口一端设有开孔。

本发明的有益效果：本发明专利在于开发特殊专用的余热锅炉，配合螺杆发电机，将瓦斯发电高温废气热能最大化转化为蒸汽热能后用于发电。热能有效利用率可提高5%。7000KW的瓦斯发电机组可配套螺杆发电机组约700KW。1台锅炉小时可产60℃的热水1.4吨。供矿上洗澡用。采用本发明新设计的高效余热锅炉，饱和蒸汽产量提高约10%。

普通余热锅炉烟气含硫等酸性气体，露点低，故回收后的排烟温度高，约为 190℃。每台机组可利用排烟余热为（500-190）×1.134×3977＝139.8 万kJ/h，