本實用新型涉及冷熱電聯(lián)供能源技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于熱逆流乏風(fēng)氧化裝置的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
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煤礦瓦斯的主要成分是甲烷，屬于優(yōu)質(zhì)潔凈的氣體能源，但同時也是煤礦生產(chǎn)中最大的安全隱患。為了提高煤礦生產(chǎn)的安全性，通常采用大量通風(fēng)來排放煤礦瓦斯，但幾乎所有的煤礦都沒有回收和處理煤礦乏風(fēng)(甲烷濃度低于0.75％的煤礦瓦斯)，而是直接將其排放到大氣中，這不僅造成了不可再生能源的嚴(yán)重浪費，也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。

乏風(fēng)瓦斯?jié)舛确浅５汀L(fēng)量和濃度波動范圍大的特點決定了很難利用傳統(tǒng)燃燒器直接進(jìn)行燃燒。國內(nèi)外有效的乏風(fēng)瓦斯利用方式可以分為兩大類：一類是作為輔助燃料利用方式，采用混合燃燒技術(shù)；另一類是作為主燃料利用方式，主要有熱逆流氧化和催化逆流氧化技術(shù)兩種，其中乏風(fēng)瓦斯熱逆流氧化技術(shù)趨于成熟，可以銷毀95％以上的排空甲烷，利用煤礦乏風(fēng)瓦斯資源建設(shè)分布式清潔能源體系，符合國家“以用促抽”的瓦斯治理方針。

冷熱電聯(lián)供是一種建立在能量的梯級利用概念基礎(chǔ)上，以一次能源為燃料，產(chǎn)生熱、電、冷的分布式能源系統(tǒng)。冷熱電聯(lián)產(chǎn)化在保持蒸汽與發(fā)電的高效與大容量的基礎(chǔ)上，能提供滿足工業(yè)鍋爐負(fù)荷的需求，取代工業(yè)鍋爐，并可以保持熱力供應(yīng)的高效性。冷熱電聯(lián)產(chǎn)電站產(chǎn)生的蒸汽在發(fā)電做功后，既能生產(chǎn)電能，也可作為吸收式制冷機(jī)的工作蒸汽，生產(chǎn)6～8℃冷水用于空調(diào)或工藝?yán)鋮s。冷熱電聯(lián)產(chǎn)化的一次能源利用率可提高到80％左右，大大節(jié)省了一次能源。冷熱電聯(lián)產(chǎn)不僅大量節(jié)能，而且還可以改善區(qū)域內(nèi)環(huán)境條件，提高區(qū)域內(nèi)居民生活水平。

如何將兩者有效結(jié)合在一起，杜絕排空的煤礦乏風(fēng)，是面臨的主要問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本實用新型的目的是提供一種利用熱逆流乏風(fēng)氧化裝置來回收和銷毀煤礦乏風(fēng)瓦斯，產(chǎn)出熱、電、冷，實現(xiàn)聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供的分布式能源系統(tǒng)。利用熱逆流乏風(fēng)氧化裝置產(chǎn)生的蒸汽大部分用來驅(qū)動ECT透平機(jī)做功，發(fā)出的電能并入礦上電網(wǎng)；一小部分進(jìn)入換熱機(jī)組，冬季用來供暖和提供熱水；做過功的低品蒸汽進(jìn)入制冷機(jī)組，夏季用來制冷；這樣充分利用了乏風(fēng)氧化釋放的巨大熱量，大大降低了通風(fēng)瓦斯的排放，環(huán)保減排，具有巨大的安全效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益。

本實用新型所提供的基于熱逆流乏風(fēng)氧化裝置的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，包括低濃瓦斯輸送主管路、氧化裝置低濃瓦斯輸送支管路、進(jìn)氣聯(lián)動裝置、乏風(fēng)輸送主管路、氧化裝置乏風(fēng)輸送支管路、氧化裝置進(jìn)氣支管路、熱逆流乏風(fēng)氧化裝置、內(nèi)置換熱器組、汽包、除氧器、軟化水裝置、軟化水箱、透平發(fā)電機(jī)組、凝汽器、冷卻塔、換熱機(jī)組、吸收式制冷機(jī)組；

所述的低濃瓦斯輸送主管路與氧化裝置低濃瓦斯輸送支管路連接；所述的乏風(fēng)輸送主管路與氧化裝置的進(jìn)氣支管路連接；所述的氧化裝置乏風(fēng)輸送支管路在進(jìn)氣支管路上與氧化裝置低濃瓦斯輸送支管路相匯；所述的軟化水裝置依次與軟化水箱、除氧泵、除氧器、補水泵、汽包、循環(huán)泵連接；所述的循環(huán)泵與內(nèi)置換熱器組進(jìn)口連接；所述的內(nèi)置換熱器組出口與汽包連接，在汽包內(nèi)進(jìn)行汽水分離后的蒸汽進(jìn)入透平發(fā)電機(jī)組發(fā)電并網(wǎng)；所述的透平發(fā)電機(jī)組抽汽出口與換熱機(jī)組連接，換熱后流入軟化水箱；所述的透平發(fā)電機(jī)組廢汽出口與吸收式制冷機(jī)組連接；所述的吸收式制冷機(jī)組出口與凝汽器連接。

所述的氧化裝置低濃瓦斯輸送支管路上安裝有進(jìn)氣聯(lián)動裝置，進(jìn)氣聯(lián)動裝置為單向閥。

所述的熱逆流乏風(fēng)氧化裝置為兩組。

所述的內(nèi)置換熱器組，置于熱逆流乏風(fēng)氧化裝置的氧化床的層間。

所述的透平發(fā)電機(jī)組為ECT透平機(jī)加發(fā)電機(jī)。

還包括旁通管路和攝像頭，所述的各泵、各傳感器及各閥門皆設(shè)有旁通管路(一備一用)和攝像頭監(jiān)控，實現(xiàn)了全系統(tǒng)的無人看守。

本實用新型的有益效果是：

結(jié)構(gòu)簡單，使用方便；易保存、經(jīng)久耐用；并且作成本及使用成本低，故障率少，便于維護(hù)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖及實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

圖1為本實用新型的實施例基于熱逆流乏風(fēng)氧化裝置的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的工藝流程圖。

圖中，1、低濃瓦斯輸送主管路；2、氧化裝置低濃瓦斯輸送支管路；3、進(jìn)氣聯(lián)動裝置；4、乏風(fēng)輸送主管路；5、氧化裝置乏風(fēng)輸送支管路；6、氧化裝置進(jìn)氣支管路；7、內(nèi)置換熱器組；8、1#熱逆流乏風(fēng)氧化裝置；9、2#熱逆流乏風(fēng)氧化裝置；10、軟化水裝置；11、軟化水箱；12、除氧泵；13、除氧器；14、補水泵；15、汽包；16、循環(huán)泵；17、ECT透平發(fā)電機(jī)組；18、發(fā)電收益；19、換熱機(jī)組；20、制熱收益；21、吸收式制冷機(jī)組；22、制冷收益；23、凝汽器；24、凝結(jié)泵；25、冷卻塔；26、冷卻塔循環(huán)泵。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型所提供的基于熱逆流乏風(fēng)氧化裝置的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，包括：低濃瓦斯輸送主管路1、氧化裝置低濃瓦斯輸送支管路2、進(jìn)氣聯(lián)動裝置3、乏風(fēng)輸送主管路4、氧化裝置乏風(fēng)輸送支管路5、氧化裝置進(jìn)氣支管路6、內(nèi)置換熱器組7、1#熱逆流乏風(fēng)氧化裝置8、2#熱逆流乏風(fēng)氧化裝置9、軟化水裝置10、軟化水箱11、除氧泵12、除氧器13、補水泵14、汽包15、循環(huán)泵16、透平發(fā)電機(jī)組、發(fā)電收益18、換熱機(jī)組19、制熱收益20、吸收式制冷機(jī)組21、制冷收益22、凝汽器23、凝結(jié)泵24、冷卻塔25、冷卻塔循環(huán)泵26；

所述的低濃瓦斯輸送主管路1與氧化裝置低濃瓦斯輸送支管路2連接；所述的乏風(fēng)輸送主管路4與氧化裝置進(jìn)氣支管6連接；所述的氧化裝置乏風(fēng)輸送支管路5在氧化裝置進(jìn)氣支管路6上與氧化裝置低濃瓦斯輸送支管路2相匯，將摻混后符合濃度要求的乏風(fēng)瓦斯氣由鼓風(fēng)機(jī)吹到熱逆流乏風(fēng)氧化裝置的氧化床內(nèi)參與反應(yīng)，反應(yīng)釋放出的熱量被內(nèi)置換熱器組7吸收而輸出蒸汽，反應(yīng)后的幾乎不含甲烷的清潔廢氣由引風(fēng)機(jī)引導(dǎo)排空；所述的軟化水裝置10依次與軟化水箱11、除氧泵12、除氧器13、補水泵14、汽包15、循環(huán)泵16連接；所述的循環(huán)泵16與內(nèi)置換熱器組7進(jìn)口連接；所述的內(nèi)置換熱器組7出口與汽包15連接，在汽包15內(nèi)進(jìn)行汽水分離后的蒸汽進(jìn)入透平發(fā)電機(jī)組發(fā)電并網(wǎng)；所述的透平發(fā)電機(jī)組抽汽出口與換熱機(jī)組19連接，冬天供給暖通和生活熱水，換熱后流入軟化水箱11；所述的透平發(fā)電機(jī)組廢汽出口與吸收式制冷機(jī)組21連接，用于夏天制冷；所述的吸收式制冷機(jī)組21出口與凝汽器23連接，在與來自冷卻塔25的循環(huán)冷水換熱后變成水匯入除氧器13中完成水的循環(huán)往復(fù)；

所述的進(jìn)氣聯(lián)動裝置3，在當(dāng)進(jìn)氣失壓時其在閥芯自重及低濃瓦斯壓力作用下能自動切斷氧化裝置低濃瓦斯輸送支管路2，確保在沒有乏風(fēng)(或空氣)進(jìn)入熱逆流乏風(fēng)氧化裝置的情況下，低濃瓦斯不會單獨進(jìn)入熱逆流乏風(fēng)氧化裝置；

所述的熱逆流乏風(fēng)氧化裝置，采用的是乏風(fēng)瓦斯熱逆流氧化技術(shù)，該技術(shù)成熟可靠、成本低廉；

所述的內(nèi)置換熱器組7，是指將換熱器組置于熱逆流乏風(fēng)氧化裝置氧化床的特定層間，能夠充分吸收氧化反應(yīng)釋放的熱量，該方式可最大化的產(chǎn)出高品質(zhì)的蒸汽用于透平發(fā)電機(jī)組發(fā)電和取熱需要；

所述的換熱機(jī)組19采用的蒸汽來自透平發(fā)電機(jī)組的抽汽口，品質(zhì)較高，能夠充分滿足供暖和供熱水的需求；

所述的汽水路系統(tǒng)，設(shè)有軟化水裝置10、除氧器13和汽包15等凈化設(shè)備，保證了整個系統(tǒng)的可靠性和產(chǎn)出蒸汽的品質(zhì)；

所述的各泵、各傳感器及各閥門皆設(shè)有旁通管路(一備一用)和攝像頭監(jiān)控，實現(xiàn)了全系統(tǒng)的無人看守；

所述的透平發(fā)電機(jī)組采用的是節(jié)能的ECT透平機(jī)加發(fā)電機(jī)組17，可適應(yīng)蒸汽的波動范圍廣，熱利用效率高；

所述的2#熱逆流乏風(fēng)氧化裝置9及其外圍配套設(shè)備的管路段，在這些管路段可再安裝3#、4#……熱逆流乏風(fēng)氧化裝置及其外圍配套設(shè)備的并聯(lián)管路，以增加系統(tǒng)處理乏風(fēng)的總量。

上述實施案例僅是為清楚本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型實施方式的限定。對屬于本實用新型的精神所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。