煤礦瓦斯發電站氣源甲烷濃度與壓力自穩定裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種煤礦瓦斯發電站應用的煤礦瓦斯發電站氣源甲烷濃度與壓力自穩定裝置。所述的瓦斯輸入管道(1)通過異型法蘭(20)及混合器(16)與瓦斯輸出管道(17)連接，前置傳感器組(18)、氣源傳感器組(19)、配氣傳感器組(4)設置在瓦斯輸入管道(1)上，混合器(16)后直管段連接結果傳感器組(23)，傳感器組通過可編程控制器(21)與可調風機(2)、可調閥門(5)連接，配氣機構設置在瓦斯輸入管道(1)下部，且通過配氣分配管道(24)和混合器(16)連接。由于本實用新型專利技術設計了混合器、傳感器組及配氣機構，可將甲烷與空氣按理想的比例均勻混合，穩定氣體壓力，使發電機組工作在最佳出刀點，并顯著提高了能源利用率。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種煤礦瓦斯發電站應用的煤礦瓦斯發電站氣源甲烷濃度與壓力自穩定裝置。
技術介紹
瓦斯是煤礦井下有害氣體的總稱，主要成分為甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)、氮氣(N2),而甲烷占瓦斯總量的80-90%，從狹義概念講，礦井瓦斯就是指甲烷。我國每年因采煤向大氣排放的甲烷氣體達100億立方米，居世界第一位。這些甲烷氣體不僅加劇了大氣污染與溫室效應，也造成了不可再生資源的巨大浪費。近年來國家大力發展利用瓦斯作為燃料發電技術，但目前國產的瓦斯發電機組對氣源的甲烷濃度和壓力有較高穩定度的要求，因此，希望氣源供給端的眾抽采與輸送設備能長期、穩定地運行。而煤礦生產中，不僅不同區域抽采的瓦斯內甲烷與二氧化碳等氣體的含量不盡相同，突發事件、設備定期檢修也會使部分設備停止運行，造成氣源總量、氣源內甲烷與其它氣體含量以及氣體壓力的劇烈變化，發電機組無法適應而出力大減甚至停機。
技術實現思路
本技術的目的是克服了現有技術中存在的弊端，提供一種能跟隨氣源內各類氣體含量與壓力變化，將甲烷與空氣按理想的比例均勻混合、穩定壓力，使發電機組工作在最佳出力點上的煤礦瓦斯發電站氣源甲烷濃度與壓力自穩定裝置。本技術為實現上述目的所采用的技術方案是所述的瓦斯輸入管道I通過異型法蘭20及混合器16與瓦斯輸出管道17連接，前置傳感器組18、氣源傳感器組19、配氣傳感器組4設置在瓦斯輸入管道I上，混合器16后直管段連接結果傳感器組23，前置傳感器組18、氣源傳感器組19、結果傳感器組23、配氣傳感器組4通過可編程控制器21與可調風機2、可調閥門5連接，配氣機構設置在瓦斯輸入管道I下部，且通過配氣分配管道24和混合器16連接。本技術的有益效果是由于設計了多組傳感器、混合器(內有氣體旋流、擾流體)及配氣機構，可將不同區域抽采而造成的氣源成分不同、和因設備檢修、突發事件造成的氣源總量、氣體成分以及氣體壓力劇烈變化的氣源，穩定在瓦斯發電機組額定的工作區域內，并將甲烷與空氣按理想的比例均勻混合，保證進入瓦斯發電機組內的甲烷能完全反應，使發電機組工作在最佳出力點。并顯著提高了能源利用率。附圖說明圖I是本技術的主視圖具體實施方式如圖I所示，所述的瓦斯輸入管道I通過異型法蘭20及混合器16與瓦斯輸出管道17連接，前置傳感器組18、氣源傳感器組19、配氣傳感器組4設置在瓦斯輸入管道I上，混合器16后直管段連接結果傳感器組23，前置傳感器組18、氣源傳感器組19、結果傳感器組23、配氣傳感器組4通過可編程控制器21與可調風機2、可調閥門5連接，配氣機構設置在瓦斯輸入管道I下部，且通過配氣分配管道24和混合器16連接。如圖I所示，所述的配氣機構的可調風機2通過配氣管道3與配氣傳感器組4、可調閥門5連接，維修閥門6設置在配氣管道3右端，且通過逆止閥7和濕式氣流單向器9連接。如圖I所示，所述的濕式氣流單向器9內設逆止閥門7、且浸入阻燃液體8內，水位計10置于濕式氣流單向器9外壁上，放水閥門11和補水閥門12設置在濕式氣流單向器9右下端。如圖I所示，所述的混合器16外殼左端和異型法蘭20連接，混合器內管13設置在混合腔22內，左端連接異型法蘭20，右端出口和設置在混合器16內右端的擾流體15對應，旋流導片14安裝在混合器內管13上。如圖I所示，所述的異形法蘭20上開有均勻分布與旋流導片14位置對應的進氣口，且和配氣分配管道24連接。如圖I所示，所述的混合器16的右端底部設置儲水包25，放水閥門11安裝在儲水包25的下端。本技術的工作原理為輸向瓦斯發電站的瓦斯氣體經輸入管道從混合器內管的出口涌出，在擾流體的作用下向管道外徑方向擴散，氣體的甲烷濃度、壓力、溫度、流量與其它氣體濃度等各參數在途中被前置傳感器組、氣源傳感器組測出，送至可編程控制器。根據這些數據，可編程控制器驅動可調風機、可調閥門，在配氣傳感器組的監督下輸出流量、壓力與期望值匹配的空氣，經配氣管道到達配氣分配管道進入混合器后，被旋流導片整理 成旋轉前行的氣流，它與被擾流體整理后的瓦斯狹路相逢，因旋流加長了混合距離，混合效果增強，保證氣體在混合腔內均勻混合后，經瓦斯輸出管道流向發電機組。結果傳感器組是對配比后的氣體進行驗證，如存在偏差，輸出調整信號給可編程控制器，對配氣量與壓刀進行微調，達到理想數值。本技術在使用時，瓦斯氣體與擾流體碰撞后，其內含的部分水汽將凝結成水流入儲水包中，積存一定量后，打開放水閥，將其排出。配氣系統故障時，關閉維修閥門，可保證原瓦斯輸送系統的正常運行。濕式氣流單向器上安裝的放水閥門、補水閥門的作用是將濕式氣流單向器內的液位維持在合適的高度范圍內；逆止閥門的作用是保證氣流的單向性。目前使用的瓦斯傳感器，對瓦斯變化的反應，均存在數秒至數十秒的滯后，前置傳感器組與混合器的距離(S)應滿足g=J0Y⑴.dt;式中V⑴-氣體流速，T-傳感器滯后時間。權利要求1.煤礦瓦斯發電站氣源甲烷濃度與壓力自穩定裝置，其特征在于所述的瓦斯輸入管道(I)通過異型法蘭(20)及混合器(16)與瓦斯輸出管道(17)連接，前置傳感器組(18)、氣源傳感器組(19)、配氣傳感器組(4)設置在瓦斯輸入管道(I)上，混合器(16)后直管段連接結果傳感器組(23)，前置傳感器組(18)、氣源傳感器組(19)、結果傳感器組(23)、配氣傳感器組(4)通過可編程控制器(21)與可調風機(2)、可調閥門(5)連接，配氣機構設置在瓦斯輸入管道(I)下部，且通過配氣分配管道(24)和混合器(16)連接。2.根據權利要求I所述的煤礦瓦斯發電站氣源甲烷濃度與壓力自穩定裝置，其特征在于所述的配氣機構的可調風機(2)通過配氣管道(3)與配氣傳感器組(4)、可調閥門(5)連接，維修閥門(6)設置在配氣管道(3)右端，且通過逆止閥(7)和濕式氣流單向器(9)連接。3.根據權利要求2所述的煤礦瓦斯發電站氣源甲烷濃度與壓力自穩定裝置，其特征在于所述的濕式氣流單向器(9)內設逆止閥門(7)、且浸入阻燃液體⑶內，水位計(10)置于濕式氣流單向器(9)外壁上，放水閥門(11)和補水閥門(12)設置在濕式氣流單向器(9)右下端。4.根據權利要求I所述的煤礦瓦斯發電站氣源甲烷濃度與壓力自穩定裝置，其特征在于所述的混合器(16)外殼左端和異型法蘭(20)連接，混合器內管(13)設置在混合腔(22)內，左端連接異型法蘭(20)，右端出口和設置在混合器(16)內右端的擾流體(15)對應，旋流導片(14)安裝在混合器內管(13)上。5.根據權利要求I或4所述的煤礦瓦斯發電站氣源甲烷濃度與壓力自穩定裝置，其特征在于所述的異形法蘭(20)上開有均勻分布與旋流導片(14)位置對應的進氣口，且和配氣分配管道(24)連接。6.根據權利要求I或4所述的煤礦瓦斯發電站氣源甲烷濃度與壓力自穩定裝置，其特征在于所述的混合器(16)的右端底部設置儲水包(25)，放水閥門(11)安裝在儲水包(25)的下端。專利摘要本技術公開了一種煤礦瓦斯發電站應用的煤礦瓦斯發電站氣源甲烷濃度與壓力自穩定裝置。所述的瓦斯輸入管道(1)通過異型法蘭(20)及混合器(16)與瓦斯輸出管道(17)連接，前置傳感器組(18)、氣源傳感器組(19)、配氣傳感器組(4)設置在本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡瑋琳，胡恩翰，
申請(專利權)人：胡瑋琳，
類型：實用新型
國別省市：