具有循环预热的煤矿乏风催化氧化燃烧装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有循环预热的煤矿乏风催化氧化燃烧装置，包括乏风进气系统、燃烧室、乏风排气系统和回热系统，围绕着燃烧室的反应管外壁布置有电加热丝；所述燃烧室的入口通过管道与乏风进气系统连接，燃烧室的出口通过管道与乏风出气系统连接；所述回热系统包括支管，连接燃烧室入口与乏风进气系统间的管道、连接燃烧室出口与乏风出气系统间的管道通过支管连接；所述乏风进气系统包括乏风入口管和设置在乏风入口管上的第二阀门，所述乏风出气系统包括乏风出口管和设置在乏风出口管上的第三阀门。在本实用新型中，燃烧室与支管形成密闭空间，电加热丝开始工作，在密闭的空间里可以迅速的给燃烧室中的催化剂进行加热，从而达到乏风催化氧化的启燃温度。
【专利说明】具有循环预热的煤矿乏风催化氧化燃烧装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤矿乏风瓦斯催化氧化领域，特别涉及一种具有循环预热的煤矿乏风催化氧化燃烧装置。
【背景技术】
[0002]井工开采带来了大量矿井通风瓦斯(乏风)排放，由于其浓度低，缺乏有效的利用方式而被直接排入大气中。煤矿乏风中主要成分是甲烷，我国煤矿通过乏风排入到大气的甲烷已经达到150亿立方米，是甲烷的最大工业排放源。同时甲烷的温室效应约为二氧化碳的21倍，对环境有极强的破坏力。这种煤矿乏风的直接排放一方面造成了有限的不可再生资源的巨大浪费，另一方面也加剧了和温室效应。煤矿乏风排放量巨大，目前有效的利用方法是热逆流氧化技术(TFRR)和催化氧化逆流技术(CFRR)。这两种逆流氧化技术的基本工作原理和构造大体相同，主要区别是CFRR使用了氧化催化剂，降低了乏风氧化所需要的温度。采用TFRR技术处理煤矿乏风瓦斯已经在国内外成功的进行了商业应用，而CFRR技术目前只有在山西五阳煤矿进行了应用。但从实际应用的角度考虑，采用TFRR技术处理煤矿乏风瓦斯存在着容易生产氮氧化合物、占地相对较大、阻力损失很大、自动控制程度要求高、维护成本高等主要问题。
实用新型内容
[0003]有鉴于此，本实用新型提供一种具有循环预热的煤矿乏风催化氧化燃烧装置，该装置工作效率高、启动加热速度快、结构紧凑、成本低。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:具有循环预热的煤矿乏风催化氧化燃烧装置，包括乏风进气系统、燃烧室、乏风排气系统和回热系统，围绕着燃烧室的反应管5外壁布置有电加热丝14 ;所述燃烧室的入口通过管道与乏风进气系统连接，燃烧室的出口通过管道与乏风出气系统连接；所述回热系统包括支管7，连接燃烧室入口与乏风进气系统间的管道、连接燃烧室出口与乏风出气系统间的管道通过支管7连接；所述乏风进气系统包括乏风入口管11和设置在乏风入口管上的第二阀门10，所述乏风出气系统包括乏风出口管17和设置在乏风出口管上的第三阀门I。
[0005]进一步，所述回热系统还包括设置在支管上的风机6和设置在支管上的第一阀门8。
[0006]进一步，所述燃烧室内设置有温度传感器12、16。
[0007]进一步，所述电加热丝围绕着燃烧室的反应管5外壁布置。
[0008]进一步，所述第一阀门8设置在靠近燃烧室入口处。
[0009]进一步，所述支管7设置在燃烧室的外部。
[0010]进一步，所述燃烧室外设置有支架13。
[0011]进一步，在燃烧室内沿着气体流动的方向布置有催化剂15。
[0012]进一步，所述乏风进气系统还包括设置在乏风入口管与燃烧室之间的第一波纹管
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[0013]进一步，所述乏风出气系统还包括设置在乏风出口管与燃烧室之间的第二波纹管2。
[0014]本实用新型的优点在于:
[0015]1、在进行预热时，第二阀门和第三阀门关闭，第一阀门打开，燃烧室与支管形成密闭空间；电加热丝开始工作，在密闭的空间里可以迅速的给燃烧室中的催化剂进行加热，从而达到乏风催化氧化的启燃温度。
[0016]2、该装置的电加热丝布置在反应管的管壁外面，不会对燃烧室中的气体流动产生任何影响。
[0017]3、风机同时在起燃预热和回热预热中都起到了作用，大大简化了该装置的结构。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中:
[0019]图1是本实用新型的结构图示意图；
[0020]图中:1、第三阀门；2、波纹管；3、壳体；4、保温层；5、反应管；6、风机；7、支管；8、第一阀门；9、波纹管；10、第二阀门；11、乏风入口管；12、温度传感器；13、支架；14、电加热丝；15、催化剂；16、温度传感器；17、乏风出口管。
【具体实施方式】
[0021]以下将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
[0022]如图1所示，具有循环预热的煤矿乏风催化氧化燃烧装置，包括乏风进气系统、燃烧室、乏风排气系统和回热系统，围绕着燃烧室的反应管5外布置有电加热丝14 ;所述燃烧室的入口通过管道与乏风进气系统连接，燃烧室的出口通过管道与乏风出气系统连接；所述回热系统包括支管7，连接燃烧室入口与乏风进气系统间的管道、连接燃烧室出口与乏风出气系统间的管道通过支管7连接；所述乏风进气系统包括乏风入口管11和设置在乏风入口管上的第二阀门10，所述乏风出气系统包括乏风出口管17和设置在乏风出口管上的第三阀门I。
[0023]作为对本实施例的改进，所述回热系统还包括设置在支管上的风机6和设置在支管上的第一阀门8 ;通过设置风机能够缩短预热的时间。
[0024]作为对本实施例的改进，所述电加热丝围绕着燃烧室的反应管外壁布置，采用此种布置方式不会对燃烧室中的气体流动产生任何影响。
[0025]所述燃烧室内设置有温度传感器12、温度传感器16 ;所述第一阀门8设置在靠近燃烧室入口处；所述支管7设置在燃烧室的外部；所述燃烧室外设置有支架13 ;在燃烧室内沿着气体流动的方向布置有催化剂15 ;所述乏风进气系统还包括设置在乏风入口管与燃烧室之间的第一波纹管9 ;所述乏风出气系统还包括设置在乏风出口管与燃烧室之间的第二波纹管2。
[0026]在燃烧室、支管、连接燃烧室入口与乏风进气系统间的管道、连接燃烧室出口与乏风出气系统间的管道外设置有保温层4。
[0027]该装置在预热时，风机6、第三阀门1、第二阀门10、燃烧室、电加热丝14和支管7形成密闭空间；第三阀门I和第二阀门10关闭，第一阀门8打开，电加热丝14和风机6开始工作，在密闭的空间里可以迅速的给燃烧室中的催化剂15进行加热。
[0028]当温度传感器12和温度传感器16检测到催化剂温度达到乏风起燃温度后，第三阀门I和第二阀门10打开，电加热丝14停止工作，风机6继续工作，乏风在催化剂表面反应产生的高温气体，一部分通过乏风出口管17进入到余热利用装置，另一部分高温气体在风机6和第一阀门8的作用下，通过支管7进入到燃烧室的前端给通过乏风入口管11进来的新鲜乏风进行预热，从而继续在催化剂表面进行反应，连续运转工作。
[0029]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.具有循环预热的煤矿乏风催化氧化燃烧装置，包括乏风进气系统、燃烧室、乏风排气系统和回热系统，其特征在于:围绕着燃烧室的反应管(5)外布置有电加热丝(14);所述燃烧室的入口通过管道与乏风进气系统连接，燃烧室的出口通过管道与乏风出气系统连接；所述回热系统包括支管(7)，连接燃烧室入口与乏风进气系统间的管道、连接燃烧室出口与乏风出气系统间的管道通过支管(7)连接；所述乏风进气系统包括乏风入口管(11)和设置在乏风入口管上的第二阀门(10)，所述乏风出气系统包括乏风出口管(17)和设置在乏风出口管上的第三阀门(I)。
2.根据权利要求1所述的具有循环预热的煤矿乏风催化氧化燃烧装置，其特征在于:所述回热系统还包括设置在支管上的风机(6)和设置在支管上的第一阀门(8)。
3.根据权利要求1或2所述的具有循环预热的煤矿乏风催化氧化燃烧装置，其特征在于:所述燃烧室内设置有温度传感器(12、16)。
4.根据权利要求1所述的具有循环预热的煤矿乏风催化氧化燃烧装置，其特征在于:所述电加热丝围绕着燃烧室的反应管(5)外壁布置。
5.根据权利要求2所述的具有循环预热的煤矿乏风催化氧化燃烧装置，其特征在于:所述第一阀门(8)设置在靠近燃烧室入口处。
6.根据权利要求2所述的具有循环预热的煤矿乏风催化氧化燃烧装置，其特征在于:所述支管(7)设置在燃烧室的外部。
7.根据权利要求1所述的具有循环预热的煤矿乏风催化氧化燃烧装置，其特征在于:所述燃烧室外设置有支架(13)。
8.根据权利要求1所述的具有循环预热的煤矿乏风催化氧化燃烧装置，其特征在于:在燃烧室内沿着气体流动的方向布置有催化剂(15)。
9.根据权利要求1所述的具有循环预热的煤矿乏风催化氧化燃烧装置，其特征在于:所述乏风进气系统还包括设置在乏风入口管与燃烧室之间的第一波纹管(9)。
10.根据权利要求1所述的具有循环预热的煤矿乏风催化氧化燃烧装置，其特征在于:所述乏风出气系统还包括设置在乏风出口管与燃烧室之间的第二波纹管(2)。
【文档编号】F23G7/07GK204042926SQ201420505788
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2014年9月3日
【发明者】陈晖 , 霍春秀, 康建东, 李强, 逄锦伦, 兰波, 高鹏飞, 许慧娟, 李 杰, 徐鹏 申请人:中煤科工集团重庆研究院有限公司