[发明专利]用于矿井低浓度瓦斯回收利用的掺混系统的安全掺混方法

说明书

本发明公开了一种用于矿井低浓度瓦斯回收利用的掺混系统的安全掺混方法，掺混系统包括瓦斯抽放站、掺混气引风机、气体掺混装置和蓄热氧化装置，瓦斯抽放站和掺混气引风机分别通过管道与气体掺混装置连接，气体掺混装置通过管道与蓄热氧化装置连接，且在对应管道上安装有阀门、浓度监测仪和气体流量监测仪，气体掺混装置还设置有扰流气进口，安全掺混方法是根据蓄热氧化装置要求与浓度监测仪和流量监测仪的在线监测数据，计算需要的掺混气和低浓度瓦斯气的流量，然后向气体掺混装置先通入空气，再通入低浓度瓦斯气。本发明通过对气体掺混装置设置扰流气进口来增加掺混均匀度，并通过安全掺混方法增加掺混过程的安全性，具有显著应用价值。

技术领域

本发明属于低浓度瓦斯利用技术领域，具体涉及一种用于矿井低浓度瓦斯回收利用的掺混系统的安全掺混方法。

背景技术

由于煤矿生产流程的设计，我国煤矿在生产过程中通常会产生不同瓦斯浓度的瓦斯气体，其中高浓度瓦斯气可以直接使用，而低浓度瓦斯气特别是通风瓦斯气，由于瓦斯甲烷浓度过低(＜0.3％)且波动大，不利于氧化装置的稳定运行。例如，有效处理超低浓度、气量大的煤矿通风瓦斯气时，最重要、最具有前景的技术则是蓄热氧化技术，而进行蓄热氧化前，需要进行低浓度瓦斯与空气的掺混，形成蓄热氧化装置所需瓦斯浓度的瓦斯混合气。

直接管道交叉掺混是最常见最简单的掺混方式，但这种掺混方式的气体混合强度较差，常用于对气体浓度均匀性要求不高或者掺混后经长距离输送的场合。现有主要专利技术包括CN201367915Y、CN105032225A和CN105032225A等，而现有主要专利技术则存在着掺混流量不宜过大、掺混均匀度较低、掺混过程压损过大等技术缺陷。另外，由于煤矿井生产过程中产生的低浓度瓦斯气，其主要成分为烷烃类气体，可燃气体均存在着一定的爆炸浓度界限，使得瓦斯混合气对瓦斯浓度具有严格的限制，这就大大增加了瓦斯掺混过程的难度和对安全性的要求。

针对上述技术难题，本发明则是对掺混装置设置不同扰流气进口来增加掺混效果，同时提出了一种优先通入空气其次通入低浓度瓦斯气的安全掺混方法，既增加了掺混装置的掺混效果，获得掺混均匀度较好的瓦斯混合气，还大大增加低浓度瓦斯气与空气掺混的安全性，提升了掺混系统的安全可靠性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理、性能可靠、用于矿井低浓度瓦斯回收利用的掺混系统的安全掺混方法。