[发明专利]低浓度瓦斯发电的处理方法

权利要求书

1.一种低浓度瓦斯利用发电的处理方法，其特征在于，低浓度瓦斯气体是指以体积计：甲烷3%-25%、氧气11%-15%、氮气54%-72%、二氧化碳0.1-4%、可燃杂质气体0-2%、不可燃杂质气体4%-7%，总含量为100％，相对湿度≥70%、温度≤57℃的瓦斯气体，将瓦斯气体由煤矿抽放泵站瓦斯排放出口，出口压力30Kpa-50Kpa，送入水沉式放散阀（1），，进行调压，使气压在30KPa，然后送入第一水封式放散阻火器（2），将气体中的大颗粒固体杂质过滤，并使气体的压力始终保持在30KPa以下，消除炙焰，保证安全，再进入第一管道气体冷却置换器（3），第一管道气体冷却置换器（3）内装有置换剂，所述的置换剂是质量浓度为12％-14％碱性溶液，温度为12℃-20℃，在置换剂的作用下，将气体中的二氧化碳除去一部分，使瓦斯气体中的二氧化碳体积含量≤2.5%，并对进入的气体进行冷却至温度≤53℃，同时将产生的液体从气体中置换分离出来；除去部分二氧化碳和降温后的瓦斯气体进入水沉式放水阀（4）内将气体中游离态的液体全部分离出管道并且收集，瓦斯气体再进入第二管道气体冷却置换器（5），进一步对瓦斯气体中的二氧化碳、游离态水进行冷却置换分离，然后再进入水沉式放水阀（6），经水沉式放水阀（6），将第二管道气体冷却置换器（5）产生的液体进行分离和收集，瓦斯气体中二氧化碳体积含量≤0.1%；之后瓦斯进入第二水封式放散阻火器（7），进一步对气体进行水封隔断，同时气体中的杂质进行过滤除尘，瓦斯气体进入管道气体冷凝脱水系统（8）进行降温冷却，使瓦斯气体的相对湿度在30%-50%、温度23℃-27℃，然后，瓦斯气体重力脱水器（13）对气体进行脱水处理，使气体稳定在温度为23℃-27℃、压力为3KPA-10KPA、相对湿度为30%-50%，甲烷含量为3%-25%、氧气为11%-17%、氮气为72%-54%、二氧化碳为0-0.1%、可燃杂质气体为0-2%、不可燃杂质气体为0-5%，最后气体经干式阻火器（9）和防爆电磁阀（10）进入低浓度瓦斯发电机组（11）的气缸中燃烧做功、发电。

2.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯发电的处理方法，其特征在于，所述的管道气体输送中利用的水沉式放散阀、水封式放散阻火器对管道中的气体压力进行调压、稳压、气体阻隔，其中水封式放散阻火器还具有消除大颗粒杂质的作用。

3.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯发电的处理方法，其特征在于，所述的气体冷却置换器依次安装在第一水沉式放散阻火器和第二水沉式放散阻火器之间，安装设备数量根据管道瓦斯中气体的温度、与二氧化碳的含量确定。

4.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯发电的处理方法，其特征在于，所述的水沉式防水阀安装在气体冷却置换器之后，用于管道中液体的分离与收集。

5.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯发电的处理方法，其特征在于，所述的管道气体冷凝脱水系统（8）包括壳体及壳体内装的冷凝器（12）、储水箱（14）、冷水机组（15）、重力脱水器（13）；本系统的内循环为冷凝器（12）经管道同储水箱（14）相连，储水箱（14）经管道同冷水机组（15）相连，冷水机组（15）经管道同冷凝器（12）相连，本系统的外围管道连接为从第二水封式放散阻火器出来的气体，经本系统的冷凝器（12）后，通过主管道同重力脱水器（13）相连，重力脱水器（13）同干式阻火器（9）相连。

6.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯发电的处理方法，其特征在于，所述的水沉式放散阀（1），为专利申请号201120227198.9的水沉式放散阀；第一水封式放散阻火器（2）和第二水封式放散阻火器（7）结构相同，均为专利申请号201120328321.6的水封式放散阻火器；第一管道气体冷却置换器（3）、第二管道气体冷却置换器（5）结构相同，均为专利申请号201120328322.0的管道气体冷却置换器；水沉式放水阀（6）为专利申请号为201120328318.4的水沉式放水阀。