前置超低浓度甲烷瓦斯气体氧化装置的余热锅炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105588123A(43)申请公布日2016.05.18(21)申请号201610142399.6(22)申请日2016.03.14(71)申请人杭州锅炉集团股份有限公司地址310021浙江省杭州市江干区大农港路1216号申请人上海毅尧能源科技有限公司(72)发明人侯晓东许利华刘伟周樟华(74)专利代理机构杭州华知专利事务所33235代理人龙湖浩(51)Int.Cl.F23C13/00(2006.01)F23K5/00(2006.01)F22G1/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称前置超低浓度甲烷瓦斯气体氧化装置的余热锅炉(57)摘要本发明公开了前置超低浓度甲烷瓦斯气体氧化装置的余热锅炉，包括锅炉烟道以及与其连通的烟囱，所述锅炉烟道的前端连通有甲烷氧化装置，所述锅炉烟道内由前端到后端依次设有前置蒸发器、过热器、高温瓦斯气体预热器、蒸发器、省煤器以及低温瓦斯气体预热器，所述低温瓦斯气体预热器临近烟囱；低温瓦斯气体预热器的出口端与高温瓦斯气体预热器的入口端设有低温瓦斯气体烟道，高温瓦斯气体预热器的出口端与甲烷氧化装置的入口端设有高温瓦斯气体烟道；所述高温瓦斯气体烟道内设有补然燃烧器。具有以下优点：实现超低浓度甲烷瓦斯气体高效低成本的氧化，并将甲烷氧化装置余热进行回收利。CN105588123ACN105588123A权利要求书1/1页1.一种前置超低浓度甲烷瓦斯气体氧化装置的余热锅炉，其特征在于：它包括锅炉烟道以及与其连通的烟囱，所述锅炉烟道的前端连通有甲烷氧化装置，所述锅炉烟道内由前端到后端依次设有前置蒸发器、过热器、高温瓦斯气体预热器、蒸发器、省煤器以及低温瓦斯气体预热器，所述低温瓦斯气体预热器临近烟囱；低温瓦斯气体预热器的出口端与高温瓦斯气体预热器的入口端设有低温瓦斯气体烟道，高温瓦斯气体预热器的出口端与甲烷氧化装置的入口端设有高温瓦斯气体烟道；所述高温瓦斯气体烟道内设有补然燃烧器。2.根据权利要求1所述的前置超低浓度甲烷瓦斯气体氧化装置的余热锅炉，其特征在于：所述甲烷氧化装置上设有弯道。3.根据权利要求1所述的前置超低浓度甲烷瓦斯气体氧化装置的余热锅炉，其特征在于：所述甲烷氧化装置的管道截面积大于高温瓦斯气体烟道截面积。4.根据权利要求1所述的前置超低浓度甲烷瓦斯气体氧化装置的余热锅炉，其特征在于：所述高温瓦斯气体烟道上设有高温热源入口。2CN105588123A说明书1/3页前置超低浓度甲烷瓦斯气体氧化装置的余热锅炉技术领域[0001]本发明属于环保节能技术领域，特别是一种前置超低浓度甲烷瓦斯气体氧化装置的余热锅炉。背景技术[0002]煤炭是我国消耗量最大的燃料，瓦斯气体是煤炭开采中伴生的一种可燃气体，主要是空气与CH4的混合物。为保证生产安全，在煤矿开采前需通入大量空气以稀释矿井空气，使其煤矿中的甲烷浓度降低，然后再排入大气。这种被抽排到大气中的瓦斯气体，甲烷含量一般低于1%。长期以来，由于这种煤矿通风瓦斯气体中甲烷浓度低、富集难、气量大，利用技术难度较大，因此一般都直接排放到大气，极少被回收利用。我国每年通过煤矿通风瓦斯排入大气的CH4为130～170亿立方米。CH4作为仅次于CO2的温室气体，对环境造成了巨大的危害。如果能将这种超低浓度甲烷瓦斯气体进行氧化处理，转化为水和二氧化碳，消除或减少污染气体的排放，同时对氧化装置的余热进行回收利用，这对环境保护和能源利用有着直接而重要的意义。发明内容[0003]本发明所要解决的技术问题是，提供一种前置超低浓度甲烷瓦斯气体氧化装置的余热锅炉，实现超低浓度甲烷瓦斯气体高效低成本的氧化，并将甲烷氧化装置余热进行回收利。[0004]为解决上述技术问题，本发明提供的前置超低浓度甲烷瓦斯气体氧化装置的余热锅炉，它包括锅炉烟道以及与其连通的烟囱，所述锅炉烟道的前端连通有甲烷氧化装置，所述锅炉烟道内由前端到后端依次设有前置蒸发器、过热器、高温瓦斯气体预热器、蒸发器、省煤器以及低温瓦斯气体预热器，所述低温瓦斯气体预热器临近烟囱；低温瓦斯气体预热器的出口端与高温瓦斯气体预热器的入口端设有低温瓦斯气体烟道，高温瓦斯气体预热器的出口端与甲烷氧化装置的入口端设有高温瓦斯气体烟道；所述高温瓦斯气体烟道内设有补然燃烧器。将接近常温的超低浓度甲烷瓦斯气体依次经高、低温瓦斯气体预热器预热至500℃左右，然后利用补燃燃烧器将其进一步加热至850℃左右，并在余热锅炉受热面前设置甲烷氧化装置，满足甲烷氧化的时间和空间要求。[0005]作为优选，所述甲烷氧化装置上设有弯道。一方面提高甲烷瓦斯气体在高温状态下的停留时间，另一方面增加超低浓度甲烷瓦斯气体在甲烷氧化装置中的湍流度，从而可让甲烷反应充分进行。