不同結(jié)構(gòu)形式煤礦瓦斯氧化裝置對熱量提取影響的研究.pdf

1、隨著煤礦開采瓦斯抽采量的日益增加，以及社會環(huán)保意識的增強(qiáng)，煤礦瓦斯高效利用的被關(guān)注度顯著提高。對于像煤礦乏風(fēng)這種超低濃度、排放量大、對大氣溫室效應(yīng)影響惡劣的瓦斯氣體，如何經(jīng)濟(jì)利用成為重要問題。為了提高煤礦超低濃度瓦斯利用的經(jīng)濟(jì)效益，通常是通過提高瓦斯氧化裝置熱效率來滿足煤礦對熱量的更多需求。
　　煤礦瓦斯氧化裝置利用瓦斯中的微量甲烷(CH4)進(jìn)行高溫蓄熱氧化反應(yīng)，并利用反應(yīng)過程中放出的熱量[1]，滿足煤礦不同熱量需求，從而實(shí)現(xiàn)低濃

2、度瓦斯氣體的有效利用。目前，煤礦瓦斯氧化裝置受其投資成本高、回報(bào)率低的影響，推廣難度較大。而提高裝置熱量利用效率，能夠在一定程度上提高經(jīng)濟(jì)效益、縮減投資回報(bào)周期，緩解上述問題。本文以兩種不同結(jié)構(gòu)煤礦瓦斯氧化裝置為研究對象，研究了影響氧化裝置熱量利用的因素，分析了提高氧化裝置熱利用效率的主要方式，得到如下結(jié)論:
　　(1)根據(jù)煤礦瓦斯氧化裝置的工作原理及兩種進(jìn)氣結(jié)構(gòu)形式，結(jié)合不同熱交換器技術(shù)原理，分析討論了熱量提取效率的差別。結(jié)果表

3、明，換熱器在垂直進(jìn)氣結(jié)構(gòu)氧化裝置較水平進(jìn)氣結(jié)構(gòu)易于布置，不受熱沖擊影響;垂直進(jìn)氣結(jié)構(gòu)裝置，加熱啟動效率高，啟動時(shí)間為水平進(jìn)氣結(jié)構(gòu)的20％;兩種結(jié)構(gòu)中，切換時(shí)間對熱效率影Ⅱ向均偏小。
　　(2)根據(jù)氧化裝置熱平衡分析和溫度場分布情況，分析氧化裝置不同結(jié)構(gòu)對控制溫度場的具體要求，及對熱量提取能力的影響。結(jié)果表明，垂直進(jìn)氣結(jié)構(gòu)瓦斯氧化裝置相較于水平進(jìn)氣結(jié)構(gòu)溫度場不受熱量向上漂移影響，溫度場較均勻，裝置整體熱效率較高，綜合熱量利用效率高。