[發(fā)明專利]一種瓦斯蓄熱氧化多介質(zhì)梯級儲熱調(diào)峰方法

在審

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• 申請日: 2022-02-23
• 公開（公告）號: CN114543108A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設計）人: 姚成林;陳金華;江萬剛;趙旭生;肖露;劉延保;霍春秀;張濤;朱菁;肖正;甘海龍;馬代輝;李磊;黃克海;張群
• 申請（專利權(quán)）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: F23J15/06
• 分類號: F23J15/06;F23J15/08;F24D11/00;F28D20/00;E21B36/00;E21B36/04
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

本發(fā)明涉及一種瓦斯蓄熱氧化多介質(zhì)梯級儲熱調(diào)峰方法，屬于能源利用技術(shù)領域，通過瓦斯氧化裝置將低濃度瓦斯氧化以產(chǎn)生不低于900℃的高溫煙氣，通過混兌裝置將高溫煙氣與混兌風混兌以產(chǎn)生40～50℃的終級低溫煙氣，通過熔鹽換熱裝置將高溫煙氣與熔鹽換熱裝置中的低溫熔鹽換熱以加熱熔鹽并輸出230～240℃的初級低溫煙氣；在低溫時段，高溫煙氣不足以產(chǎn)生足夠的終極低溫煙氣時，從高溫煙氣的管道抽出部分高溫煙氣并與冷空氣混兌以產(chǎn)生130～140℃的中級低溫煙氣，將中級低溫煙氣與熔鹽換熱裝置中的高溫熔鹽換熱以輸出350～360℃的次高溫煙氣，并將次高溫煙氣通入混兌裝置以填補低溫時段高溫煙氣熱量的不足。本發(fā)明提高了瓦斯氧化供熱的利用率。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于能源利用技術(shù)領域，涉及一種瓦斯蓄熱氧化多介質(zhì)梯級儲熱調(diào)峰方法。

背景技術(shù)

低濃度瓦斯是指甲烷濃度低于30％的煤層氣，煤礦低濃度瓦斯為煤礦瓦斯最主要的排放源，因缺乏有效利用途徑而長期大量排空，造成顯著的溫室效應趨勢和能源浪費，也是導致我國煤層氣利用率偏低的重要原因。

在低濃度瓦斯的利用方面，目前一般采用蓄熱氧化技術(shù)對其進行利用，在煤礦現(xiàn)場也有工業(yè)應用案例。該技術(shù)在處理甲烷的同時，又可輸出熱能用來滿足多種煤礦負荷需求。

然而，如果使用瓦斯蓄熱氧化技術(shù)供給煤礦各種負荷，當氣源不足難以滿足最大負荷時，則系統(tǒng)需要配置輔助的負荷供應設備。當負荷變化幅度較大時又會導致氧化供熱系統(tǒng)的利用效率偏低等問題。以瓦斯蓄熱氧化供熱系統(tǒng)為例，當瓦斯氣源不足時，瓦斯蓄熱氧化供熱系統(tǒng)輸出能力不足以滿足全部供熱負荷，則需輔助配置燃氣鍋爐或其他的供熱途徑來進行補充滿足。同時因采暖季晝夜平均氣溫相差較大，瓦斯蓄熱氧化供熱系統(tǒng)建設規(guī)模雖不能滿足夜間最大負荷需求，而白天時段瓦斯蓄熱氧化供熱系統(tǒng)的輸出能力卻有富裕，存在一定的供暖能力“浪費”。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請的目的在于提供一種瓦斯蓄熱氧化多介質(zhì)梯級儲熱調(diào)峰方法，以提高瓦斯氧化供熱系統(tǒng)的利用效率。

為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種瓦斯蓄熱氧化多介質(zhì)梯級儲熱調(diào)峰方法，通過瓦斯氧化裝置將低濃度瓦斯氧化以產(chǎn)生不低于900℃的高溫煙氣，通過混兌裝置將高溫煙氣與混兌風混兌以產(chǎn)生40～50℃的終級低溫煙氣，通過熔鹽換熱裝置將高溫煙氣與熔鹽換熱裝置中的低溫熔鹽換熱以加熱熔鹽并輸出230～240℃的初級低溫煙氣；在低溫時段，高溫煙氣不足以產(chǎn)生足夠的終極低溫煙氣時，從高溫煙氣的管道抽出部分高溫煙氣并與冷空氣混兌以產(chǎn)生130～140℃的中級低溫煙氣，將中級低溫煙氣與熔鹽換熱裝置中的高溫熔鹽換熱以輸出350～360℃的次高溫煙氣，并將次高溫煙氣通入混兌裝置以填補低溫時段高溫煙氣熱量的不足。

可選地，還設有熔鹽電加熱器作為備用加熱裝置，以填補低溫時段高溫煙氣熱量的不足。

可選地，熔鹽換熱裝置中的熔鹽為95％HITEC-5％Na₂CO₃熔鹽。

可選地，所述初級低溫煙氣用于包括鍋爐加熱的供熱。

可選地，根據(jù)最大負荷需求確定熔鹽換熱裝置的設計參數(shù)。

可選地，所述熔鹽電加熱器的功率不小于800kW。

可選地，所述終級低溫煙氣用于包括井筒加熱的供熱。

本發(fā)明的有益效果在于：通過在高溫時段利用熔鹽換熱裝置儲能，并在低溫時段釋放能量，實現(xiàn)了瓦斯氧化供熱的削峰填谷，提高了瓦斯氧化供熱的利用率。

本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明