礦井乏風輸送系統的工作方法

文檔序號：9643422閱讀：621來源：國知局

礦井乏風輸送系統的工作方法
【專利說明】
[0001]技術領域:
本發明涉及一種礦井乏風輸送系統的工作方法。
[0002]【背景技術】:
瓦斯是井下采掘過程中從煤和圍巖中涌出的有害氣體的總稱，成份很復雜，主要成份為甲烷(CH4)，其次是二氧化碳(C02)和氮氣(N2)，另外還有少量或微量的其他氣體，不同地區、不同煤層、不同深度瓦斯成份不盡相同，但是CH4占瓦斯成份的93%以上，因此一般煤礦上常把014稱為瓦斯。CH4是一種溫室氣體，GWP的分析顯示，以單位分子數而言，CH 4溫室效應是0)2的21倍。礦井乏風指從煤層排出的甲烷進入礦井通風系統，并以較低的濃度從通風井中排出，濃度范圍通常為0.1%-0.75%，盡管濃度很低，但風排瓦斯卻是全球最大的甲烷排放源，預計全球煤礦開采相關的60%-80%甲烷排放來自井下風排瓦斯。世界范圍內，甲烷排放量占人類活動排放氣總量的17%，而其中8%來自煤礦。中國煤炭開采量據世界首位，全球45%的礦井乏風來自中國。我國每年通過風排瓦斯排入大氣的甲燒約為100-150億m 3，比西氣東輸一期工程的120億m3的天燃氣還多，但這么大的資源基本未利用。由于煤礦乏風量巨大及014濃度極低的特點，無法采用常規技術進行大量處理，另外這種濃度的甲烷不能直接燃燒，長期以來只能空排，造成能源的巨大浪費及嚴重的溫室效應。
[0003]將煤礦乏風輸送到電廠的燃煤鍋爐中代替空氣作為助燃空氣和輔助燃料的技術應用方便，能夠處理大量的礦井乏風，對消減溫室效應具有重大意義，并且能夠將乏風中超低濃度的CH4得到有效利用，但是鍋爐一般距礦井回風井幾公里到幾十公里距離，輸送管道成本及乏風濃度波動是該技術應用的主要考慮因素。國內沒有該技術應用的示范項目。
[0004]目前，國內礦井乏風的主要利用方式為高溫氧化技術，指采用電加熱裝置預先創造800~1000°C的高溫環境，將乏風通入進行氧化放熱，當裝置穩定運行后，可以依靠瓦斯放熱自維持裝置運行，通過換熱器將多余熱量進行回收的一種利用方式。但是這種方式具有局限性，目前氧化裝置的乏風處理量遠小于礦井主排風口乏風量；氧化裝置處理的瓦斯濃度一般在0.3^1.2%，而我國大部分礦井為了安全起見將乏風中瓦斯濃度控制在0.3%以下而造成無法利用。
[0005]目前國內沒有將煤礦井乏風直接輸送到電站鍋爐助燃應用的示范項目，其主要原因是電廠距離礦井出口較遠，建立輸送系統成本較高，且乏風中瓦斯濃度波動會對鍋爐運行安全性產生影響，因此輸送管道的成本問題及瓦斯濃度控制是本技術應用的重要考慮因素。
[0006]
【發明內容】
:
本發明的目的是提供一種礦井乏風輸送系統的工作方法，解決了礦井乏風輸送系統成本高、進入鍋爐的乏風濃度較低、危險系數高的問題。
[0007]上述的目的通過以下的技術方案實現:
一種礦井乏風輸送系統，其組成包括:礦井回風井，所述的礦井回風井內安裝有甲烷濃度測量裝置，所述的礦井回風井上端安裝有礦井乏風輸送管道，所述的礦井乏風輸送管道具有擴口結構，所述的擴口結構與前風道連接，所述的前風道分別與進風旁路、中風道連接，所述的中風道分別與排風旁路連接、后風道連接，所述的后風道與一組分風道連接，所述的分風道與鍋爐進風道側面連接，所述的鍋爐進風道與鍋爐空氣預熱器連接；所述的前風道、所述的后風道、所述的進風旁路、所述的排風旁路內分別安裝有電動調節裝置。
所述的礦井乏風輸送系統，所述的前風道內安裝有送風機，所述的前風道上安裝有壓力測量裝置、溫度測量裝置、流量測量裝置。
[0008]所述的礦井乏風輸送系統，所述的進風旁路、所述的排風旁路分別安裝有鐵絲柵格網。
[0009]所述的礦井乏風輸送系統，所述的中風道內部安裝有金屬骨架。
[0010]一種利用權利要求1-4之一所述的礦井乏風輸送系統的工作方法，該方法包括如下步驟:
首先，通過甲烷濃度監控系統連鎖控制電動調節擋板閉合，保證乏風輸送管道甲烷濃度不超限，并設計進風旁路與排氣旁路對管道進行吹掃，采用擴口結構與送風機配合收集礦井乏風，采用乏風分成兩路側面進入鍋爐送風管道的方式保證乏風與空氣摻混均勻，不影響鍋爐送風機正常運行，乏風輸送管道最長的中段部分采用塑料薄膜鋪設方式。
[0011]本發明的有益效果:
本發明的一種將礦井乏風輸送到電站鍋爐助燃應用的乏風輸送系統，通過甲烷濃度監控系統連鎖控制電動調節裝置閉合，保證乏風輸送管道甲烷濃度不超限，并設計進風旁路與排氣旁路對管道進行吹掃，采用擴口結構與送風機配合收集礦井乏風，采用乏風分成兩路側面進入鍋爐送風管道的方式保證乏風與空氣摻混均勻，并且不影響鍋爐送風機正常運行，乏風輸送管道最長的中段部分采用塑料薄膜鋪設方式，降低乏風管道建設成本。
[0012]本發明不會對礦井風扇及鍋爐送風機的正常運行造成影響，能夠在瓦斯濃度超限時對輸送系統進行關斷、吹掃，保證鍋爐及煤礦安全，能夠大幅降低輸送管道建設成本。
[0013]本發明能夠將礦井乏風安全輸送到燃煤電站鍋爐進行利用，降低管道建設成本，在瓦斯濃度超限后能夠阻斷輸送管道，并對輸送管道進行吹掃，消除工程應用風險。
[0014]【附圖說明】:
附圖1是本發明的結構示意圖。
[0015]附圖2是附圖1中的A-A剖視圖。
[0016]附圖3是附圖1中的B-B剖視圖。
[0017]附圖4是附圖1中擴口裝置的結構的示意圖。
[0018]【具體實施方式】:
實施例1:
一種礦井乏風輸送系統，其組成包括:礦井回風井1，所述的礦井回風井內安裝有甲烷濃度測量裝置18，所述的礦井回風井上端安裝有礦井乏風輸送管道，所述的礦井乏風輸送管道入口具有擴口結構2，所述的擴口結構與前風道3連接，所述的前風道分別與進風旁路
4、中風道5連接，所述的中風道分別與排風旁路6連接、后風道7連接，所述的后風道與一組分風道8連接，所述的分風道與鍋爐進風道9側面連接，所述的鍋爐進風道與鍋爐空氣預熱器連接10;所述的前風道、所述的后風道、所述的進風旁路、所述的排風旁路內分別安裝有電動調節裝置11。
實施例2: 根據實施例1所述的礦井乏風輸送系統，所述的礦井回風井內安裝有回風井風扇12，所述的前風道、所述的鍋爐進風道內分別安裝有送風機13，所述的前風道上安裝有壓力表14、溫度表15、流量計16。
[0019]實施例3:
根據實施例1或2所述的礦井乏風輸送系統，所述的進風旁路、所述的排風旁路、所述的鍋爐進風道的出口處分別安裝有鐵絲柵格網17。
[0020]實施例4:
根據權利要求1或2所述的礦井乏風輸送系統，所述的中風道內部安裝有金屬骨架18。
[0021]實施例5:
根據權利要求1或2所述的礦井乏風輸送系統，所述的甲烷濃度測量裝置1安裝在回風井風扇之內，與輸送系統所有的電動調節裝置連鎖控制，與鍋爐給煤系統連鎖控制。
[0022]實施例6:
根據權利要求1或2所述的礦井乏風輸送系統，所述的擴口裝置在礦井回風井出口上端，距離回風井出口 l~2m，擴口截面面積為回風井出口面積的2-4倍，擴口結構與前風道連接。
[0023]實施例7:
根據權利要求1或2所述的礦井乏風輸送系統，所述的前風道、所述的后風道、所述的進風旁路、所述的排風旁路、所述的分風道、所述的鍋爐進風道為矩形管道，采用鋼板焊接而成，所述的中風道12為半圓形結構，每隔5-10米內加支撐，采用塑料薄膜材質鋪設。
[0024]實施例8:
一種利用權利要求1-4之一所述的礦井乏風輸送系統的工作方法，該方法包括如下步驟:
首先，通過甲烷濃度監控系統連鎖控制電動調節擋板閉合，保證乏風輸送管道甲烷濃度不超限，并設計進風旁路與排氣旁路對管道進行吹掃，采用擴口結構與送風機配合收集礦井乏風，采用乏風分成兩路側面進入鍋爐送風管道的方式保證乏風與空氣摻混均勻，不影響鍋爐送風機正常運行，乏風輸送管道最長的中段部分采用塑料薄膜鋪設方式。
【主權項】
1.一種礦井乏風輸送系統，其組成包括:礦井回風井，其特征是:所述的礦井回風井內安裝有甲烷濃度測量裝置，所述的礦井回風井上端安裝有礦井乏風輸送管道，所述的礦井乏風輸送管道具有擴口結構，所述的擴口結構與前風道連接，所述的前風道分別與進風旁路、中風道連接，所述的中風道分別與排風旁路連接、后風道連接，所述的后風道與一組分風道連接，所述的分風道與鍋爐進風道側面連接，所述的鍋爐進風道與鍋爐空氣預熱器連接；所述的前風道、所述的后風道、所述的進風旁路、所述的排風旁路內分別安裝有電動調節裝置。2.根據權利要求1所述的礦井乏風輸送系統，其特征是:所述的前風道內安裝有送風機，所述的前風道上安裝有壓力測量裝置、溫度測量裝置、流量測量裝置。3.根據權利要求1或2所述的礦井乏風輸送系統，其特征是:所述的進風旁路、所述的排風旁路分別安裝有鐵絲柵格網。4.根據權利要求1或2所述的礦井乏風輸送系統，其特征是:所述的中風道內部安裝有金屬骨架。5.一種利用權利要求1-4之一所述的礦井乏風輸送系統的工作方法，其特征是:該方法包括如下步驟: 首先，通過甲烷濃度監控系統連鎖控制電動調節擋板閉合，保證乏風輸送管道甲烷濃度不超限，并設計進風旁路與排氣旁路對管道進行吹掃，采用擴口結構與送風機配合收集礦井乏風，采用乏風分成兩路側面進入鍋爐送風管道的方式保證乏風與空氣摻混均勻，不影響鍋爐送風機正常運行，乏風輸送管道最長的中段部分采用塑料薄膜鋪設方式。
【專利摘要】一種礦井乏風輸送系統及工作方法。目前國內沒有將煤礦井乏風直接輸送到電站鍋爐助燃應用的示范項目，其主要原因是電廠距離礦井出口較遠，建立輸送系統成本高，且乏風中瓦斯濃度波動會對鍋爐運行安全性產生影響。本發明組成包括：礦井回風井（1），礦井回風井內安裝有甲烷濃度測量裝置（18），礦井回風井上端安裝有礦井乏風輸送管道，礦井乏風輸送管道具有擴口裝置（2）擴口裝置與前風道（3）連接，前風道分別與進風旁路（4）、中風道（5）連接，中風道分別與排風旁路（6）連接、后風道（7）連接，后風道與一組分風道（8）連接，分風道與鍋爐進風道（9）側面連接，鍋爐進風道與鍋爐空氣預熱器連接（10）。本發明應用于礦井乏風輸送。
【IPC分類】E21F1/04, E21F1/00, E21F1/08
【公開號】CN105401970
【申請號】CN201510974929
【發明人】張彥軍, 王鳳君, 劉恒宇, 欒世健, 于強, 崔凱, 黃鶯, 于景澤, 宋純龍
【申請人】哈爾濱鍋爐廠有限責任公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月23日

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