一种低浓瓦斯综合利用的系统及方法

摘要

本发明公开了一种矿井抽排瓦斯及乏风综合利用的系统及方法。该系统包括一套VPSA提纯装置、一混气器、两套过滤除尘装置、一个以上的热氧化或催化氧化炉，一内燃发电机组以及一套蒸汽轮机发电装置。其工作过程为矿井抽采的瓦斯如果浓度高于10%且低于30%，则进入VPSA装置将其甲烷浓度提升至30%以上后送入内燃机发电，发电产生的高温尾气用来预热氧化炉，可以将蓄热器加热到约500°C，然后启动氧化炉，将其温度进一步提升到850℃以上，然后将抽采瓦斯浓度低于10%的部分与乏风瓦斯混合，随动混气器控制混合后的浓度保持在1.2%以上，经过滤除尘后送入预热好的氧化炉进行反应，产生的热量由水蒸气带走，从而获得高温高压的水蒸汽驱动蒸汽轮机发电。

主权项

一种低浓瓦斯综合利用的系统，其特征在于，所述的系统包括一甲烷浓度监测装置、一混气器、第一过滤除尘装置、一VPSA提纯装置、不少于一个的氧化炉或催化氧化炉、一套内燃机发电机组和第二过滤除尘装置；所述的甲烷浓度监测装置和矿井瓦斯气源相连，所述矿井瓦斯气源经甲烷浓度监测装置后分为3个管路，其中第一管路和第一过滤除尘装置相连，第二管路和VPSA提纯装置相连，第三管路和混气器的进气口相连，所述甲烷浓度监测装置根据甲烷浓度将瓦斯气源切换管路；所述第一过滤除尘装置的出气口和内燃机发电机组相连，第一管路内气体经第一过滤除尘装置后进入内燃机发电；所述VPSA提纯装置的出气口和内燃机发电机组及混气器相连，第二管路内气体经VPSA装置提纯后进入内燃机发电；所述混气器的进气口还和乏气瓦斯气源相连，所述混气器的气体出口和第二过滤除尘装置相连，所述第二过滤除尘装置的气体出口和氧化炉或催化氧化炉连接；所述的VPSA装置的废气管路和混气器的进气口相连；所述的系统还包括一给水泵和蒸汽轮机发电装置，其中所述氧化炉产生的热量由给水泵泵入的水吸收产生水蒸气，并推动蒸汽轮机发电装置发电；矿井瓦斯气源经甲烷浓度监测装置后分别进入三个管路，其中甲烷浓度大于30％的瓦斯气体进入第一管路，甲烷浓度在10～30％之间的进入第二管路，甲烷浓度在10％以下的进入第三管路；所述甲烷浓度装置根据气体浓度自动将瓦斯气体切换至相应管路或排放瓦斯气体。