一種多級抽氣回?zé)嵝统蜔嶂得簩託馊紵b置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種多級抽氣回?zé)嵝统蜔嶂得簩託馊紵b置。包括燃燒室、蜂窩陶瓷蓄熱體、抽氣室、保溫層、抽氣泵、回?zé)崞?、進(jìn)氣管和排氣管，所述回?zé)崞髟O(shè)置若干級，通過進(jìn)氣管相連，所述最后一級回?zé)崞魍ㄟ^進(jìn)氣管連接燃燒室一端，所述燃燒室另一端連接排氣管，所述燃燒室內(nèi)設(shè)置若干級抽氣室，所述抽氣室通過抽氣管連接對應(yīng)級的回?zé)崞?，所述抽氣室和回?zé)崞髦g的抽氣管上連接抽氣泵。本實用新型的裝置風(fēng)流無需改變方向，節(jié)省了控制風(fēng)流反向的管道、閥門及控制元件，整個裝置結(jié)構(gòu)較簡單，同時裝置內(nèi)氣壓穩(wěn)定，裝置運行穩(wěn)定。
【專利說明】一種多級抽氣回?zé)嵝统蜔嶂得簩託馊紵b置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種多級抽氣回?zé)嵝统蜔嶂得簩託馊紵b置，屬于低熱值煤層氣燃燒【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]超低熱值煤層氣是指煤層氣中甲烷的體積分?jǐn)?shù)低于5%的煤層氣，通常條件下，它不能被點燃或者維持燃燒。超低熱值煤層氣中的甲烷是僅次于二氧化碳的重要溫室氣體，其溫室效應(yīng)為二氧化碳的21倍。同時，甲烷又是一種優(yōu)質(zhì)潔凈的氣體能源。超低熱值煤層氣中甲烷濃度非常低，濃度波動范圍大，這些特點決定了超低熱值煤層氣很難利用傳統(tǒng)燃燒器在沒有輔助燃料的情況下直接進(jìn)行燃燒。目前，幾乎所有的煤礦沒有嘗試回收和處理超低熱值煤層氣中的甲烷，而直接將其排放到大氣之中，這不僅造成資源的巨大浪費，而且對大氣環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。據(jù)統(tǒng)計，我國每年約有200億m3的甲烷以超低熱值煤層氣的形式排空，如將其回收利用，相當(dāng)于節(jié)省4000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排3.0億噸當(dāng)量C02。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，有關(guān)超低熱值煤層氣的利用裝置有加拿大CANMET能源技術(shù)研制的CFRR催化燃燒器及美國Sequa公司在MEGTEC系統(tǒng)中公布的可用于處理煤礦乏風(fēng)的熱力TFRR燃燒器。其工作原理是采用可再生熱交換器實現(xiàn)氣固之間的能量傳輸和轉(zhuǎn)移，催化劑用于降低反應(yīng)的活化能，從而降低超低熱值煤層氣氧化反應(yīng)溫度，使反應(yīng)更易進(jìn)行。裝置啟動時，由電加熱元件將床層預(yù)熱，使中央溫度達(dá)到點火溫度(1000°C )，超低熱值煤層氣以一個方向流入和通過反應(yīng)器，氣體被蓄熱陶瓷加熱，溫度不斷提高，直至甲烷氧化。然后，氧化的熱氣體繼續(xù)向反應(yīng)器的另一邊移動，把熱量傳遞給催化劑層和熱交換介質(zhì)而逐漸降溫。隨著氣體的不斷進(jìn)入，反應(yīng)器入口一側(cè)溫度逐漸降低，出口側(cè)溫度逐漸升高。在入口側(cè)沒有足夠的熱量將氣體加熱到氧化溫度以前，開始換向，氣體流動發(fā)生反轉(zhuǎn)。該反應(yīng)器的關(guān)鍵是將送入反應(yīng)器中的氣體不斷變換流動方向，使氣體在蓄熱體中吸熱升溫，以保證氧化過程的自維持。TFRR燃燒器工作原理和構(gòu)造大體相同，主要區(qū)別是催化逆流反應(yīng)器使用了氧化催化劑，降低了瓦斯氧化所需要的溫度?，F(xiàn)有的技術(shù)存在以下缺點:(1)超低熱值煤層氣在裝置中需進(jìn)行周期性換向，才能維持系統(tǒng)的自運行。完成換向功能所需的管道、閥門及控制系統(tǒng)增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，而且維護(hù)困難。(2)換向瞬間，裝置內(nèi)壓強(qiáng)發(fā)生強(qiáng)烈變化，裝置需一段時間才能恢復(fù)穩(wěn)定，影響裝置穩(wěn)定運行。(3)換向還會導(dǎo)致在換向時殘存在管道及反應(yīng)器中的超低熱值煤層氣未經(jīng)氧化而直接排出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、無需改變氣流方向以及運行穩(wěn)定的多級抽氣回?zé)嵝统蜔嶂得簩託馊紵b置。
[0005]本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案為:一種多級抽氣回?zé)嵝统蜔嶂得簩託馊紵b置，包括燃燒室、蜂窩陶瓷蓄熱體、抽氣室、保溫層、抽氣泵、回?zé)崞鳌⑦M(jìn)氣管和排氣管，所述回?zé)崞髟O(shè)置若干級，通過進(jìn)氣管相連，所述最后一級回?zé)崞魍ㄟ^進(jìn)氣管連接燃燒室一端，所述燃燒室另一端連接排氣管，所述燃燒室內(nèi)設(shè)置若干級抽氣室，所述抽氣室通過抽氣管連接對應(yīng)級的回?zé)崞?，所述抽氣室和回?zé)崞髦g的抽氣管上連接抽氣泵。
[0006]進(jìn)一步，還包括抽氣調(diào)節(jié)閥，所述抽氣調(diào)節(jié)閥設(shè)于所述抽氣室和回?zé)崞鞯倪B接抽
氣管上。
[0007]進(jìn)一步，所述的燃燒室包括填充的蜂窩陶瓷蓄熱體和其外設(shè)置的保溫層。
[0008]進(jìn)一步，更優(yōu)選的，所述的抽氣室為兩級，對應(yīng)的回?zé)崞饕矠閮杉墶?br> [0009]由于采用上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果在于:
[0010]I)本實用新型采用多級抽氣回?zé)犷A(yù)熱進(jìn)氣措施實現(xiàn)超低熱值煤層氣持續(xù)穩(wěn)定燃燒，超低熱值煤層氣由裝置一端送入，減少了氣流換向系統(tǒng)，裝置結(jié)構(gòu)更加簡單，而且容易維護(hù)。
[0011]2)本實用新型的裝置運行時，無需改變氣流方向，裝置內(nèi)壓強(qiáng)穩(wěn)定，改善了原燃燒裝置換向時帶來的裝置內(nèi)部壓強(qiáng)劇變，從而提高了裝置運行的穩(wěn)定性。
[0012]3)本實用新型的裝置減少了由于換向?qū)е碌奈唇?jīng)氧化而直接排出的甲烷量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本實用新型并不限于此。
[0015]如圖1所示，本實用新型包括燃燒室1、一級抽氣室2、二級抽氣室3、一級回?zé)崞?br> 4、二級回?zé)崞?、一級抽氣泵6、二級抽氣泵7、一級抽氣調(diào)節(jié)閥8、二級抽氣調(diào)節(jié)閥9、進(jìn)氣管
11、排氣管12、一級抽氣管13、二級抽氣管14。一級回?zé)崞?和二級回?zé)崞?通過進(jìn)氣管連接，二級回?zé)崞?通過進(jìn)氣管連接燃燒室I的一端，燃燒室I的另一端連接排氣管12，燃燒室I由若干蜂窩陶瓷蓄熱體15填充組成，其外設(shè)有保溫層10，超低熱值煤層氣從燃燒室I連接的進(jìn)氣管11進(jìn)入，在燃燒室I內(nèi)燃燒。燃燒室I的下游部分設(shè)有一級抽氣室2和二級抽氣室3，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庖来瘟鹘?jīng)二級抽氣室3和一級抽氣室2。由一級抽氣泵6和二級抽氣泵7分別從一級抽氣室2和二級抽氣室3抽出部分高溫?zé)煔?，?jīng)一級抽氣管13和二級抽氣管14分別送入一級回?zé)崞?和二級回?zé)崞?對新鮮進(jìn)氣進(jìn)行分級預(yù)熱，以逐步提高其溫度，多余煙氣從燃燒室連接的排氣管12排出。各級回?zé)崞魉璩闅饬靠捎梢患壋闅庹{(diào)節(jié)閥8和二級抽氣調(diào)節(jié)閥9進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿足不同預(yù)熱溫度的需要。本實用新型利用超低熱值煤層氣燃燒所超生的高溫?zé)煔鈱π迈r進(jìn)氣進(jìn)行分級預(yù)熱，確保了超低熱值煤層氣的持續(xù)燃燒，從而實現(xiàn)燃燒裝置的持續(xù)穩(wěn)定運行。為了加強(qiáng)效果，本實施方式中的兩級可以任意改造成更多級。
[0016]以上所述的僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干等價變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為落在本實用新型的權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多級抽氣回?zé)嵝统蜔嶂得簩託馊紵b置，其特征在于:包括燃燒室、蜂窩陶瓷蓄熱體、抽氣室、保溫層、抽氣泵、回?zé)崞?、進(jìn)氣管和排氣管，所述回?zé)崞髟O(shè)置若干級，通過進(jìn)氣管相連，所述最后一級回?zé)崞魍ㄟ^進(jìn)氣管連接燃燒室一端，所述燃燒室另一端連接排氣管，所述燃燒室內(nèi)設(shè)置若干級抽氣室，所述抽氣室通過抽氣管連接對應(yīng)級的回?zé)崞?，所述抽氣室和回?zé)崞髦g的抽氣管上連接抽氣泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級抽氣回?zé)嵝统蜔嶂得簩託馊紵b置，其特征在于:還包括抽氣調(diào)節(jié)閥，所述抽氣調(diào)節(jié)閥設(shè)于所述抽氣室和回?zé)崞髦g的抽氣管上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多級抽氣回?zé)嵝统蜔嶂得簩託馊紵b置，其特征在于:所述的燃燒室包括填充的蜂窩陶瓷蓄熱體和其外設(shè)置的保溫層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多級抽氣回?zé)嵝统蜔嶂得簩託馊紵b置，其特征在于:所述的抽氣室為兩級；對應(yīng)的回?zé)崞饕矠閮杉墶?br> 【文檔編號】F23D14/00GK203687032SQ201420033938
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】王鵬飛, 馮濤, 郝小禮, 馬平原, 蔡潔, 王海真 申請人:湖南科技大學(xué)