[實用新型]一種可利用超低濃瓦斯氧化熱源的井筒防凍系統

有效

• 申請號: 201821011146.6
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN208330282U
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 江河;閆風強;蕭琦
• 申請（專利權）人: 山西文龍中美環能科技股份有限公司
• 主分類號: E21B36/00
• 分類號: E21B36/00;E21F7/00
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本實用新型屬于超低濃度瓦斯燃燒熱源的回收利用領域，是為了實現根據不同送氣點來調整熱氣溫度，保證混合冷熱風能滿足井筒防凍要求，提供了一種可利用超低濃瓦斯氧化熱源的井筒防凍系統，包括瓦斯氧化裝置、井口散熱器和井筒，瓦斯氧化裝置的熱煙氣出口與井口散熱器間連接有溫度可控的換熱系統，換熱系統包括若干組并聯的換熱器，通過過多組并聯的換熱器以及換熱器與散熱器之間的流量調節閥，來調整進入散熱器的熱空氣量和溫度，進而控制散熱器的輸出混合熱空氣溫度始終在2℃左右。同時，該系統采用了瓦斯雙氧化裝置，該裝置通過在蜂窩蓄熱陶瓷和陶瓷小球之間增加蜂窩催化劑，允許提高入口瓦斯的濃度上限至3%，提高了裝置安全性、經濟性。

技術領域

本實用新型屬于超低濃度瓦斯氧化處理后再應用的技術領域，具體涉及一種可利用超低濃瓦斯氧化熱源的井筒防凍系統。

背景技術

瓦斯的主要成分為甲烷，其燃燒后產生的二氧化碳和水可直接進行排放，同時，且燃燒過程中產生的熱量還可進行利用。因此，在煤炭開采過程中，逐步將原外排至大氣中的瓦斯進行燃燒用于解決井筒防凍的問題，井筒防凍的原理就是對進入礦井的冷空氣加熱，防止井巷結冰，要求是冷熱風混合后的溫度不得低于2℃，一般取2℃。但根據送氣點的不同，熱空氣溫度的選擇也不同，送往豎井：取50~70℃；送往斜井、平峒：取40~60℃；送往井口房：用通風機輸送時，取30~50℃；不用通風機輸送時，取15~30℃。

發明內容

本實用新型是為了實現根據不同送氣點來調整熱氣溫度，保證混合冷熱風能滿足井筒防凍要求，進而提供了一種可利用超低濃瓦斯氧化熱源的井筒防凍系統。

本實用新型采用如下技術方案：

一種可利用超低濃瓦斯氧化熱源的井筒防凍系統，包括瓦斯氧化裝置、井口散熱器和井筒，井口散熱器輸出端與井筒連通，瓦斯氧化裝置的熱煙氣出口與井口散熱器間連接有溫度可控的換熱系統，換熱系統包括若干組并聯的換熱器，各換熱器的輸入端分別與瓦斯氧化裝置的熱煙氣出口連接、連接回路上設有通斷閥門，各換熱器的輸出端與井口散熱器連接；各換熱器與井口散熱器之間設有水循環回路，包括相連的主水箱和循環泵，主水箱和井口散熱器連接、連接回路上設有截流閥，循環泵與換熱器連接、連接回路上設有流量調節閥。

所述井口散熱器的輸出端安裝有溫度傳感器，目標測定值為2℃，若低于該目標值，需通過流量調節閥調節換熱器的冷水量，以提高換熱器換熱后進入散熱器的熱空氣溫度值。

所述主水箱外接有補水回路，包括相連的補水箱和補水泵。該系統運行一段時間后會產生水損耗，需定時補給。

所述瓦斯氧化裝置采用雙氧化裝置，裝置內對稱布置有兩個蓄熱催化室，兩個蓄熱催化室之間設置隔墻，蓄熱催化室上方設置有用于連接換熱器的高溫煙氣出口，兩個蓄熱催化室底部分別設置入口管道和出口管道，兩入口管道分別外接超低濃度瓦斯管道，兩出口管道分別外接凈氣排煙管道，兩入口管道上都設置有入口換向閥，兩出口管道上設置出口換向閥，入口換向閥和出口換向閥分別控制一個蓄熱催化室進氣、另一個蓄熱催化室排煙，并進行交換實現裝置連續運行。

所述蓄熱催化室內自下而上填充設有蜂窩蓄熱陶瓷、蜂窩催化劑和陶瓷小球三層蓄熱體，蜂窩蓄熱陶瓷充填高度300mm～500mm；蜂窩催化劑充填高度100mm～300mm；陶瓷小球充填高度300mm～500mm。

所述的入口管道和所述出口管道的上端設置有篦子板，篦子板上方為蜂窩蓄熱陶瓷。

本實用新型具有如下有益效果：

1、該系統通過多組并聯的換熱器以及換熱器與散熱器之間的流量調節閥，來調整進入散熱器的熱空氣量和溫度，進而控制散熱器的輸出混合熱空氣溫度在2℃左右，既能滿足各種井筒的防凍要求，又不會造成熱源的浪費；

2、散熱器輸出端的溫度傳感器具有監控作用，外接PLC控制端時，可遠程控制該系統的循環水流量和溫度等參數值；