[实用新型]一种回收利用通风瓦斯的分布式综合供能系统

说明书

本实用新型涉及一种回收利用通风瓦斯的分布式综合供能系统，包括瓦斯掺混供给系统、换向阀门组、通风瓦斯氧化装置、余热锅炉及蒸汽轮机发电供热系统及烟气型吸收式制冷机制冷系统；瓦斯掺混供给系统通过换向阀门组与通风瓦斯氧化装置连接；通风瓦斯氧化装置通过高温引气管路与余热锅炉及蒸汽轮机发电供热系统连接，用于通过余热锅炉及蒸汽轮机发电供热系统进行供电及供热；通风瓦斯氧化装置通过高温引气支路与烟气型吸收式制冷机制冷系统，用于通过烟气型吸收式制冷机制冷系统进行供冷。本实用新型既解决了废气通风瓦斯的利用问题，提高了煤矿区矿井通风的积极性和安全意识，同时实现了能源回收利用，解决了孤岛型煤矿区的经济用能需求。

技术领域

本实用新型属于煤矿瓦斯减排以及分布式能源系统领域，尤其涉及一种回收利用通风瓦斯的分布式综合供能系统。

背景技术

我国煤炭开采过程中排出的瓦斯总量超过200亿m³，其中70％是通过煤矿通风瓦斯排出，其甲烷总量相当于西气东输一年的输气量。按照《煤矿安全规程》规定，通风瓦斯浓度须低于0.75％，随着煤矿企业安全意识的不断提升，煤矿在实际运行中，通常采用大功率通风机，使得通风井口的瓦斯浓度进一步降低到0.3％以下。上述低浓度的通风瓦斯气体难以直接燃烧利用处理难度极大。此外，甲烷作为一种重要的温室气体，其强温室效应相当于CO₂的23倍，对臭氧层的破坏能力是CO₂的7倍。因此，有效的处理和利用煤矿通风瓦斯对于甲烷的回收利用和减排具有重要的意义，符合我国节能减排的大政方针。此外，煤矿区通常远离中心城区，大电网和集中热网解决煤矿区用能需求的经济性不足，煤矿区在能源的需求和供给上呈现一种孤岛型式，因此，利用煤矿开采过程中排放的大量的免费的瓦斯气体设计自给自足的冷热电联供系统对煤矿而言意义重大。

蓄热氧化技术是目前处理通风瓦斯重要的、最具发展前景的技术。蓄热氧化装置在实际运行中，通风瓦斯甲烷浓度过低且波动大，不利于氧化装置的稳定运行；且考虑到冷、热、电等供能需求，通常在浓度极低的通风瓦斯气体中掺混甲烷浓度较高的抽采瓦斯(8～30％)，保证瓦斯气体浓度维持在较稳定的数值，瓦斯浓度提高后，氧化装置可产生可控的高温瓦斯温度和流量，在实现蓄热氧化装置稳定运行基础上还有剩余热能可加以利用，其中，在氧化装置中加装管式换热器加热热水是一种较为常见的方案，该方案对入口瓦斯浓度的稳定性要求较高，通常只能运行在设计浓度及以下，瓦斯浓度波动升高时容易造成管路烧蚀，并且这种方法不能实现烟温的梯级利用，多用于单一供热系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种回收利用通风瓦斯的分布式综合供能系统，实现对煤矿区排放的超低浓度通风瓦斯回收利用，减少温室气体排放，同时，通过高温引气梯级利用实现系统发电、供热和供冷的目的。

本实用新型提供了一种回收利用通风瓦斯的分布式综合供能系统，包括瓦斯掺混供给系统、换向阀门组、通风瓦斯氧化装置、余热锅炉及蒸汽轮机发电供热系统及烟气型吸收式制冷机制冷系统；

瓦斯掺混供给系统通过换向阀门组与通风瓦斯氧化装置连接，用于为通风瓦斯氧化装置提供由抽采瓦斯与通风瓦斯掺混后的瓦斯气体；

通风瓦斯氧化装置通过高温引气管路与余热锅炉及蒸汽轮机发电供热系统连接，用于通过高温引气提供热源给余热锅炉及蒸汽轮机发电供热系统进行供电及供热；

通风瓦斯氧化装置通过高温引气支路与烟气型吸收式制冷机制冷系统，用于通过高温引气提供热源给烟气型吸收式制冷机制冷系统进行供冷。

进一步地，瓦斯掺混供给系统包括抽采瓦斯管路、通风瓦斯管路及掺混装置，抽采瓦斯管路的进端用于与抽采瓦斯泵站连接，并依次设有手动切断阀、第一除尘脱水装置、快切阀门及流量调节阀；通风瓦斯管路的进端用于与通风瓦斯出口连接，并设有电动开关蝶阀；抽采瓦斯管路及通风瓦斯管路的出端与掺混装置的进端连接，掺混装置的出端通过第二除尘脱水装置与换向阀门组连接。