專利名稱：低濃度瓦斯輸送安全保障系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于防止瓦斯爆炸安全保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于煤礦低濃
度瓦斯發(fā)電的輔助工程的低濃度瓦斯輸送安全保障系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
據(jù)資料顯示，中國每年因采煤向大氣排放的甲烷氣體達(dá)100億立方米，居世界第一，約占世界采煤排放甲烷總量的1/3，已引起國際社會的普遍關(guān)注。在中國煤礦排放的甲烷中，低濃度抽排瓦斯(甲烷體積含量6% —25% )約占1/3，由于5% —16%的低濃度瓦斯處于爆炸范圍，16% —25%的低濃度瓦斯處于易爆范圍，8% —10%的低濃度瓦斯屬于極敏感爆炸范圍，所以以前國家明確規(guī)定，低于30%低濃度瓦斯不允許儲存利用，只能直接向大氣中的排放。這樣一方面加劇了大氣污染，造成了溫室效應(yīng)；另一方面造成了有限的不可再生資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，僅每年從煤礦乏風(fēng)流中釋放的瓦斯其低位發(fā)熱量相當(dāng)于1000多萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的低位發(fā)熱量。因此，開展低濃度抽排瓦斯利用技術(shù)研究，對于有效利用現(xiàn)有資源和減少溫室氣體排放，改善大氣環(huán)境質(zhì)量，具有非常重要的意義；同時(shí)能夠提升我國應(yīng)對環(huán)境變化及履約能力，提高環(huán)保裝備技術(shù)水平，促進(jìn)我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展。[0004]
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于保障濃度處于爆炸范圍5% —16%的低濃度瓦斯輸送安
全，提供一種滿足煤礦低濃度瓦斯發(fā)電要求的安全保障措施，從而提高低濃度抽排瓦斯資
源利用率，提高瓦斯利用經(jīng)濟(jì)效益，減少溫室氣體排放，改善大氣環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)我國環(huán)保
產(chǎn)業(yè)發(fā)展的低濃度瓦斯輸送安全保障系統(tǒng)。 本實(shí)用新型是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的 即一種低濃度瓦斯輸送安全保障系統(tǒng)，包括瓦斯抽放站的儲氣罐，瓦斯電站的氣體機(jī)組，儲氣罐與氣體機(jī)組之間設(shè)有輸氣總管，其特征在于所述輸氣總管上依次設(shè)有瓦斯抽采泵、干濕阻火器系統(tǒng)、防爆門、高壓水霧加濕器，瓦斯抽采泵的入口與儲氣罐的出口連接，高壓水霧加濕器的氣體出口與氣體機(jī)組的進(jìn)氣口連接，干濕阻火器系統(tǒng)為兩組，之間設(shè)有防爆門和放散閥，所述高壓水霧加濕器與蓄水池之間設(shè)有輸水管路，輸水管路上設(shè)有水過濾器和循環(huán)水泵。 干濕阻火器系統(tǒng)包括濕式水位自控阻火器和金屬波紋帶瓦斯管道專用阻火器。濕式水位自控阻火器的型號為上海產(chǎn)的SWGZ500型，金屬波紋帶瓦斯管道專用阻火器的型號為上海產(chǎn)的GZW-1型。 高壓水霧加濕器與瓦斯電站之間瓦斯高效復(fù)合模塊，高壓水霧加濕器的出氣口與瓦斯高效復(fù)合模塊的進(jìn)氣口連接，瓦斯高效復(fù)合模塊的出氣口與氣體機(jī)組的進(jìn)氣口連接。[0010] 瓦斯高效復(fù)合模塊的出水口通過輸水回路與蓄水池連接，輸水回路上設(shè)有流量計(jì)。瓦斯高效復(fù)合模塊的型號為武漢產(chǎn)的JC-FFJH型。[0011] 蓄水池與補(bǔ)水器連接。 氣體機(jī)組之前的管路上設(shè)有緊急切斷防爆電磁閥。[0013] 本實(shí)用新型的工作原理如下[0014] 本實(shí)用新型中的瓦斯抽采泵直接與抽放站的儲氣罐連接，不需要設(shè)置額外的儲氣罐和加壓設(shè)備，依靠瓦斯抽采泵的余壓輸送，由抽放站抽采的瓦斯用輸氣總管輸送至瓦斯電站，在輸送總管上設(shè)置濕式水位自控阻火器，與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接，始終保持恒定液位，從而將進(jìn)氣與出氣完全隔開，從而確保燃?xì)廨斔桶踩?系統(tǒng)設(shè)置的金屬波紋帶瓦斯管道專用阻火器，內(nèi)裝有微孔長壁金屬濾網(wǎng)，分散燃燒能量，冷壁淬熄火焰?zhèn)鞑ァ?系統(tǒng)設(shè)置高壓水霧加濕器，由循環(huán)水泵將蓄水池中的水加壓送入高壓水霧加濕器，產(chǎn)生高壓細(xì)微水霧，與抽放站來的瓦斯按一定比例混合后輸送。 系統(tǒng)設(shè)置瓦斯高效復(fù)合模塊，它組合了瓦斯防爆、氣體凈化、汽水分離、脫水等多項(xiàng)功能。 系統(tǒng)設(shè)置高效的防爆門、放散閥、緊急切斷防爆電磁閥均為輸送總管附件，它們與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接，緊急切斷防爆電磁閥阻斷瓦斯輸送管道，保護(hù)發(fā)電機(jī)組，放散閥疏放輸送管道的瓦斯，高效防爆門釋放瓦斯輸送管道的爆炸能量，全部過程由計(jì)算機(jī)監(jiān)控運(yùn)行，并確保輸送系統(tǒng)壓力正常，實(shí)現(xiàn)安全放散。 本實(shí)用新型所采用的液位自控水封阻火器、高效復(fù)合模塊都是水封阻隔防爆原理，簡單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用；金屬波紋帶瓦斯管道專用阻火器采用微孔冷壁淬熄原理，方便、可靠、輕巧；而高壓水霧加濕器主要依靠高壓水從加濕器噴出時(shí)，形成水霧，遇火后迅速汽化，體積膨脹，將燃燒區(qū)域整體包圍和覆蓋，使燃燒因缺氧而窒息，同時(shí)可稀釋瓦斯?jié)舛龋蛊溥h(yuǎn)小于燃爆范圍。其原理可總結(jié)為1)均衡的表面冷卻，高效吸熱。2)窒息滅火，而且只發(fā)生在火源周圍。3)沖擊乳化和稀釋；阻隔熱輻射。 本實(shí)用新型具有使用安全、穩(wěn)定可靠、自動化程度高、節(jié)省資源的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型設(shè)置多道防火、阻火、防爆措施，可以互為補(bǔ)充、互為備用，能夠保證輸送系統(tǒng)正常運(yùn)行，確保萬無一失。本實(shí)用新型的干濕阻火系統(tǒng)為兩組，將不同原理的濕式、干式阻火方式組合運(yùn)用，可以可靠、有效阻絕輸送系統(tǒng)回火爆炸。本實(shí)用新型運(yùn)行過程全部過程由計(jì)算機(jī)監(jiān)控，自動化程度高、可靠性好。本實(shí)用新型的高壓水霧加濕器水霧粒徑小、壓力高、噴射均勻、伴送距離長，采用循環(huán)水，大大節(jié)省資源。本實(shí)用新型具體涉及爆炸、消防、流體力學(xué)原理、流量換算、瓦斯監(jiān)測、自動化控制等技術(shù)，設(shè)計(jì)先進(jìn)，選型可靠，可確保本系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、連續(xù)運(yùn)行。

附圖為本實(shí)用新型的示意圖。 1儲氣罐；2輸氣總管；3瓦斯抽采泵；4濕式水位自控阻火器；5金屬波紋帶瓦斯管道專用阻火器；6放散閥；7防爆門；8濕式水位自控阻火器；9金屬波紋帶瓦斯管道專用阻火器；10輸氣閥；ll輸水管路；12循環(huán)水泵；13水過濾器；14蓄水池；15補(bǔ)水器；16流量計(jì)；17輸水回路；18高壓水霧加濕器；19瓦斯高效復(fù)合模塊；20氣體機(jī)組；21緊急切斷防
爆電磁閥。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型做進(jìn)一步闡述。[0024] 如附圖所示瓦斯抽放站的儲氣罐1和瓦斯電站的氣體機(jī)組20之間通過輸氣總管2連接，所述輸氣總管上依次設(shè)有瓦斯抽采泵3、兩組干濕阻火系統(tǒng)，所述干濕阻火系統(tǒng)分別由濕式水位自控阻火器4、金屬波紋帶瓦斯管道專用阻火器5和濕式水位自控阻火器8、金屬波紋帶瓦斯管道專用阻火器9組成，兩組干濕阻火系統(tǒng)之間設(shè)有防爆門7和放散閥6，金屬波紋帶瓦斯管道專用阻火器9與高壓水霧加濕器18之間設(shè)有輸氣閥10，高壓水霧加濕器18的進(jìn)水口與蓄水池14通過輸水管路11連接，輸水管路11上設(shè)有循環(huán)水泵12和水過濾器13，高壓水霧加濕器18的出氣口與瓦斯高效復(fù)合模塊19的進(jìn)氣口連接，高效復(fù)合模塊19的出氣口與氣體機(jī)組20的進(jìn)氣口連接，瓦斯高效復(fù)合模塊19的出水口通過輸水回路17與蓄水池14連接，輸水回路上設(shè)有流量計(jì)16，蓄水池14與補(bǔ)水器15連接。本實(shí)用新型高壓水霧加濕器18之前各部分主要采用法蘭連接。 本實(shí)用新型使用時(shí)，瓦斯抽放站的儲氣罐1中瓦斯氣體通過瓦斯抽采泵3的余壓輸送，依次經(jīng)過濕式水位自控阻火器4、金屬波紋帶瓦斯管道專用阻火器5、放散閥6、防爆門7、濕式水位自控阻火器8、金屬波紋帶瓦斯管道專用阻火器9、輸氣閥10、高壓水霧加濕器18、瓦斯復(fù)合高效模塊19進(jìn)入瓦斯電站的氣體機(jī)組20。在上述過程中通過利用濕式水位自控阻火器4、8、金屬波紋帶瓦斯管道專用阻火器5、9、高壓水霧加濕器18等阻火技術(shù)，為抽放瓦斯的安全輸送和利用創(chuàng)造了條件。 高壓水霧加濕器18借助細(xì)微水霧消防滅火機(jī)理，將煤礦抽放瓦斯用高壓噴霧加濕后輸送，消除管道輸送過程中可能引起的靜電和管道由于自然或人為因素引起的火源。當(dāng)輸送管道兩端產(chǎn)生火焰時(shí)，能在管道內(nèi)迅速熄滅火焰而有效阻止火焰向前或向后傳播。水霧在瓦斯復(fù)合高效模塊19中經(jīng)脫水器與瓦斯分離，由循環(huán)水泵12打壓循環(huán)使用，減少了系統(tǒng)的消耗水量。瓦斯發(fā)電機(jī)組采用電控混合、金屬波紋帶瓦斯管道阻火等技術(shù)，防回火措施有效，適應(yīng)煤礦抽放瓦斯壓力、濃度變化大的特點(diǎn)；采用自動控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，使機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)，自動化程度高。
權(quán)利要求一種低濃度瓦斯輸送安全保障系統(tǒng)，包括瓦斯抽放站的儲氣罐，瓦斯電站的氣體機(jī)組，儲氣罐與氣體機(jī)組之間設(shè)有輸氣總管，其特征在于所述輸氣總管上依次設(shè)有瓦斯抽采泵、干濕阻火器系統(tǒng)、高壓水霧加濕器，瓦斯抽采泵的入口與儲氣罐的出口連接，高壓水霧加濕器的氣體出口與氣體機(jī)組的進(jìn)氣口連接，干濕阻火器系統(tǒng)為兩組，之間設(shè)有防爆門和放散閥，所述高壓水霧加濕器與蓄水池之間設(shè)有輸水管路，輸水管路上設(shè)有水過濾器和循環(huán)水泵。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度瓦斯輸送安全保障系統(tǒng)，其特征在于干濕阻火器系統(tǒng)包括濕式水位自控阻火器和金屬波紋帶瓦斯管道專用阻火器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度瓦斯輸送安全保障系統(tǒng)，其特征在于高壓水霧加濕器與瓦斯電站之間瓦斯高效復(fù)合模塊，高壓水霧加濕器的出氣口與瓦斯高效復(fù)合模塊的進(jìn)氣口連接，瓦斯高效復(fù)合模塊的出氣口與氣體機(jī)組的進(jìn)氣口連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度瓦斯輸送安全保障系統(tǒng)，其特征在于瓦斯高效復(fù)合模塊的出水口通過輸水回路與蓄水池連接，輸水回路上設(shè)有流量計(jì)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的低濃度瓦斯輸送安全保障系統(tǒng)，其特征在于蓄水池與補(bǔ)水器連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低濃度瓦斯輸送安全保障系統(tǒng)，其特征在于氣體機(jī)組之前的管路上設(shè)有緊急切斷防爆電磁閥。
專利摘要本實(shí)用新型屬于防止瓦斯爆炸安全保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于煤礦低濃度瓦斯發(fā)電的輔助工程的低濃度瓦斯輸送安全保障系統(tǒng)。包括瓦斯抽放站的儲氣罐，瓦斯電站的氣體機(jī)組，儲氣罐與氣體機(jī)組之間設(shè)有輸氣總管，其特征在于所述輸氣總管上依次設(shè)有瓦斯抽采泵、干濕阻火器系統(tǒng)、高壓水霧加濕器，瓦斯抽采泵的入口與儲氣罐的出口連接，高壓水霧加濕器的氣體出口與氣體機(jī)組的進(jìn)氣口連接，干濕阻火器系統(tǒng)為兩組，之間設(shè)有防爆門和放散閥，所述高壓水霧加濕器與蓄水池之間設(shè)有輸水管路，輸水管路上設(shè)有水過濾器和循環(huán)水泵。本實(shí)用新型具有使用安全、穩(wěn)定可靠、自動化程度高、節(jié)省資源的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F17D1/04GK201547495SQ20092022667
公開日2010年8月11日 申請日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日
發(fā)明者劉健, 呂道章, 曹靖, 李冬梅, 李宗立, 梁杰輝, 王俊興, 王震, 穆冠秀, 鄧德樂, 高緒偉 申請人:淄博淄柴新能源有限公司