[實用新型]一種用于煤礦井筒保溫的余熱回收系統

有效

• 申請號: 201920783384.7
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN210320126U
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 陳菁;周航;于濤;吳宇;李科;來宇棟;鄧勉
• 申請（專利權）人: 浙江億揚能源科技有限公司;長治市億揚能源科技有限公司
• 主分類號: F23J15/06
• 分類號: F23J15/06;F22B1/18;F22G1/02;F22D11/06;E21B36/02
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 張狄峰

本實用新型公開了一種用于煤礦井筒保溫的余熱回收系統，其特征在于，它包括：摻混裝置、蓄熱氧化裝置、余熱鍋爐、蒸汽輪機、凝汽器、空冷島、煙囪、第一煙氣換熱器、第二煙氣換熱器和煤礦井筒，低濃度瓦斯在摻混裝置中與新鮮空氣和低溫煙氣進行混合后輸送至蓄熱氧化裝置進行氧化，蓄熱氧化裝置產生高溫煙氣，通過余熱鍋爐和蒸汽輪機進行回收利用，然后利用蒸汽輪機冷端余熱和余熱鍋爐排煙余熱對冷空氣進行多級加熱。本實用新型在對煤礦井筒進行保溫的同時，充分回收利用了系統的低溫余熱，節約了能源消耗，具有較大的經濟效益和社會效益。

技術領域

本實用新型屬于煤礦低濃度瓦斯利用、余熱回收利用領域，具體涉及一種用于煤礦井筒保溫的余熱回收系統。

背景技術

瓦斯是僅次于二氧化碳的主要溫室氣體，單位質量瓦斯所產生的溫室效應相當于同質量二氧化碳的21倍。煤炭在開采中，往往同時伴生大量瓦斯氣體，這是主要的瓦斯工業排放源之一，減少煤礦的瓦斯排放，可以有效減少溫室氣體的排放。同時，煤礦瓦斯的主要成分為甲烷，是優質潔凈的氣體能源。

我國是能源消費大國，2017年中國能源產量為359000萬噸標準煤，其中天然氣產量占能源總產量的比重在不斷上升，從2013年的4.4%上升到2017年的5.4%。近年來，我國未被利用的抽采瓦斯絕對量也呈逐年增加趨勢，且總量巨大。未被利用的抽釆瓦斯，主要為濃度低于8%的超低濃度瓦斯。當前，我國每年通過通風瓦斯（乏風）排入大氣的純甲烷高達100～150億Nm³，占到世界煤礦通風瓦斯甲烷排放量的70%，相當于1140萬～1700萬噸標準煤。如果將煤礦生產過程中的不同濃度的瓦斯收集起來加以利用，既可以有效地解決煤礦瓦斯事故，改善礦區生產生活條件，又有利于增加清潔能源供應、減少溫室氣體排放，達到保護生命、節約資源、保護環境的多重目標。

目前，煤礦井筒加熱的專利技術有《一種瓦斯蓄熱氧化后煙氣加熱井筒方法》（專利號201710024970.9），是使用煤礦產生的瓦斯進行蓄熱氧化后，產生的高溫煙氣直接用來生產高溫空氣來加熱井筒，該技術避免了使用燃煤熱風爐等方式所造成的環境污染問題。但是，其技術局限性是煤礦瓦斯蓄熱氧化產生的高溫煙氣溫度一般可達900℃，直接用于生產高溫空氣，一般只需加熱至40℃以上，兩者之間存在非常的換熱溫差，所造成高品質熱做功能力損失問題十分嚴重。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種設計合理，性能可靠，用于煤礦井筒保溫的余熱回收系統。

本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是：該用于煤礦井筒保溫的余熱回收系統，其結構特點在于，它包括：摻混裝置、蓄熱氧化裝置、余熱鍋爐、蒸汽輪機、凝汽器、空冷島、煙囪、第一煙氣換熱器、第二煙氣換熱器和煤礦井筒，所述摻混裝置設置有煙氣進口、空氣進口和瓦斯進口，所述摻混裝置的煙氣進口與蓄熱氧化裝置的低溫煙氣出口連接，且在摻混裝置的煙氣進口安裝有第二閥門，所述摻混裝置的空氣進口連接有新鮮空氣，且在摻混裝置的空氣進口安裝有第一閥門，所述摻混裝置的瓦斯進口連接有低濃度瓦斯，所述摻混裝置的混合氣出口與蓄熱氧化裝置的進氣口連接，且在摻混裝置的混合氣出口安裝有瓦斯濃度測量儀，所述蓄熱氧化裝置的低溫煙氣出口還與煙囪的煙氣進口連接，且在煙囪的煙氣進口安裝有第三閥門，所述蓄熱氧化裝置的高溫煙氣出口與余熱鍋爐的煙氣進口連接，所述余熱鍋爐的過熱蒸汽出口與蒸汽輪機的進汽口連接，所述蒸汽輪機的排汽口與凝汽器的乏汽進口連接，所述凝汽器的凝結水出口與余熱鍋爐的給水進口連接，所述余熱鍋爐的煙氣出口與第一煙氣換熱器的煙氣進口連接，所述第一煙氣換熱器的煙氣出口與第二煙氣換熱器的煙氣進口連接，所述第二煙氣換熱器的煙氣出口與煙囪的煙氣進口連接，所述空冷島的循環水側與凝汽器的循環水側連接，所述空冷島的空氣進口連接有冷空氣，所述空冷島的空氣出口與第二煙氣換熱器的空氣進口連接，所述第二煙氣換熱器的空氣出口與第一煙氣換熱器的空氣進口連接，所述第一煙氣換熱器的空氣出口與煤礦井筒的高溫空氣進口連接，所述煤礦井筒的冷空氣進口連接有冷空氣。

進一步而言，所述摻混裝置輸出的混合氣中瓦斯濃度小于1.2%。