发明名称 破坏坑矿甲烷之方法及实行系统
摘要 提供破坏坑矿排气流内的甲烷气体用的改良方法,其包括有效地利用由甲烷气体之氧化所获得的能量。在实行此方法中,坑矿排气(含有稀浓度的甲烷在空气中)在耐热物质基体床中被氧化而将甲烷转化成氧化产物同时释出热能。热能经回收用于加热工作流体以用于运转蒸汽涡轮机而产生电力。
申请公布号 TW333584 申请公布日期 1998.06.11
申请号 TW086105190 申请日期 1997.04.22
申请人 色玛垂克斯公司 发明人 瑞察J.马丁
分类号 E21F7/00 主分类号 E21F7/00
代理机构 代理人 林镒珠 台北巿长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种破坏坑矿排气流中的甲烷并伴随回收能量之方法,包括:(a)将坑矿排气导引到无焰氧化器的入口,该排气包含甲烷量低于约3体积%及空气;(b)将该坑矿排气送进一含于该无焰氧化器内的耐火物质基体床之第一部分内,该基体床的该第一部分系保持在温度至少1400℉,因此该坑矿排气中的甲烷在氧化波内被氧化成包含二氧化碳的气体产物流;(c)使该气体产物流通过热交换器及同时经该热交换器通过包含H2O的涡轮机流体,因此藉该气体产物流之热传递使通过热交换器的涡轮机流体获得热能;及(d)使该涡轮机流体通过蒸汽涡轮机以产生电力。2.一种破坏坑矿排气流中的甲烷并伴随回收能量之方法,包括:(a)将坑矿排气导引到无焰氧化器的入口,该排气包含甲烷量低于约3体积%及空气;(b)将该坑矿排气送进该无焰氧化器内的充实室(plenum)内;(c)将充实室来的坑矿排气导引经过一或多支送料管,送料管各具有一内部、一入口端及一出口端,该一或多支送料管延伸经过一不透气壁障以致于送料管之入口端位于充实室内而送料管之出口端位于基体床内或位于氧化器内邻近基体床的空间内,位置远离不透气壁障;(d)将一或多支送料管之出口端的坑矿排气导引经过基体床及到氧化器出口,藉以使坑矿排气在基体床中或在氧化波内的空间中被氧化而产生气体产物流,及藉以使坑矿排气在一或多支送料管内藉基体床氧化过程期间所产生热能而被同流换热式地预热;(e)使该气体产物流通过热交换器及同时经该热交换器通过包含H2O的涡轮机流体,因此在该热交换器内增加涡轮机流体的温度;及(f)使该涡轮机流体通过蒸汽涡轮机以产生电力。3.如申请专利范围第1或第2项之方法,其中无焰氧化器之入口具有倾斜侧壁以致于入口具有沿坑矿排气之流向渐增的横断面积。4.如申请专利范围第1或2项之方法,其中无焰氧化器具有含耐热物质基体床的侧壁,且其中该侧壁系倾斜的以致于无焰氧化器具有沿无焰氧化器之入口移离方向渐增的横断面积。5.如申请专利范围第1或2项之方法,其更包括步骤:(i)提供至少一热交换器管,其通过氧化器及通过基体床的一部分;(ii)使该涡轮机流体循环经过该热交换器管,藉以使该涡轮机流体在通过热交换器管后由于基体床之热传递而获得热能。6.如申请专利范围第1或2项之方法,藉以使该涡轮机流体在通过热交换器后接着循环经过该热交换器管。7.一种破坏坑矿排气流中的甲烷并伴随回收能量之系统,包括:(a)一通风扇,其排出一包含甲烷量低于约3体积%及空气的坑矿排气;(b)一无焰氧化器,具有一接纳坑矿排气用的入口,一由无焰氧化器移除反应气体产物用的出口,及一位于入口和出口之间的气体氧化段,包括耐热物质之基体床;(c)一热交换器,具有一产物气体入口供接纳无焰氧化器之出口的反应气体产物,及一涡轮机流体入口供接纳涡轮机流体,和一涡轮机流体出口供涡轮机流体流出热交换器;及(d)一蒸汽涡轮机,具有一涡轮机入口与热交换器之涡轮机流体出口相流通,供接纳涡轮机流体。8.如申请专利范围第7项之系统,其中氧化器的入口具有倾斜壁以致于入口的横断面积系沿离开通风扇的方向而增加。9.如申请专利范围第7或8项之系统,其更包括一具有入口或出口的热交换管,热交换管横越一路径经过无焰氧化器内的耐热物质基体床,且其中涡轮机入口系与热交换管之出口相流通。10.如申请专利范围第7或8项之系统,其中无焰氧化器更包括:(i)一充实室,位于氧化器入口与耐热物质基体床之间;(ii)一不透气壁障,分隔基体床与充实室;及(iii)一或多支送料管,送料管各具有一内部、一入口端及一出口端,该一或多支送料管延伸经过一不透气壁障以致于送料管之入口端位于充实室内而送料管之出口端位于基体床内或位于氧化器内邻近基体床的空间内,位置远离不透气壁障。11.如申请专利范围第7或8项之系统,其中氧化器或充实室或两者的入口系具有倾斜壁以致于氧化器或充实室或两者的横断面积系沿离开通风扇的方向而增加。图示简单说明:第一图系本发明系统之一实施例的示意流程图。第二图系本发明无焰氧化器之一实施例的剖面侧视示意图。第三图系本发明无焰氧化器之一实施例的剖面侧视示意图。第四图系本发明具有倾斜氧化器入口壁之无焰氧化器的一实施例之剖面侧视示意图。第五图系本发明具有倾斜氧化器入口壁及充实室壁之无焰氧化器的一实施例之剖面顶视示意图。
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