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一种基于低浓度瓦斯 氧化的 煤矿井筒梯级加热系统及运行方法

阅读：553发布：2021-09-19

专利汇可以提供一种基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统及运行方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统及运行方法，其特征在于，包括一次掺混装置、二次掺混装置、引风机、蓄热氧化装置、余热锅炉、蒸汽轮机、凝汽器、蒸汽换热器、疏水换热器、烟气换热器、煤矿井筒和烟囱，低浓度瓦斯先依次经过一次掺混和二次掺混后得到最终的瓦斯混合气，然后进入蓄热氧化装置进行氧化产生高温烟气，然后再进入余热锅炉产生过热蒸汽来驱动蒸汽轮机做功，同时先利用低品质的烟气余热和蒸汽疏水对冷空气进行初级加热，然后再利用蒸汽轮机抽取的中低品质过热蒸汽对冷空气进行再次加热。本发明有效减少温室气体的排放，利用低品质的烟气余热和蒸汽疏水初次加热冷空气，使得高温烟气余热得到了梯级利用。，下面是一种基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统及运行方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统，其特征在于，包括：一次掺混装置（1）、二次掺混装置（2）、引风机（3）、蓄热氧化装置（4）、余热锅炉（5）、蒸汽轮机（6）、凝汽器（7）、蒸汽换热器（8）、疏水换热器（9）、烟气换热器（10）、煤矿井筒（11）和烟囱（12），所述一次掺混装置（1）设置有瓦斯进口、空气进口和烟气进口，所述一次掺混装置（1）的瓦斯进口连接有低浓度瓦斯（101），所述一次掺混装置（1）的空气进口连接有新鲜空气（102），且在一次掺混装置（1）的空气进口安装有第一阀门（21），所述一次掺混装置（1）的烟气进口同时与蓄热氧化装置（4）的低温烟气出口和烟气换热器（10）的烟气出口连接，且在一次掺混装置（1）的烟气进口安装有第二阀门（22），所述二次掺混装置（2）设置有混合气进口、空气进口和烟气进口，所述二次掺混装置（2）的混合气进口与一次掺混装置（1）的混合气出口连接，所述二次掺混装置（2）的空气进口连接有新鲜空气（102），且在二次掺混装置（2）的空气进口安装有第四阀门（24），所述二次掺混装置（2）的烟气进口同时与蓄热氧化装置（4）的低温烟气出口和烟气换热器（10）的烟气出口连接，且在二次掺混装置（2）的烟气进口安装有第三阀门（23），所述二次掺混装置（2）的混合气出口与引风机（3）的进气口连接，所述引风机（3）的出气口与蓄热氧化装置（4）的进气口连接，所述蓄热氧化装置（4）的高温烟气出口与余热锅炉（5）的烟气进口连接，所述余热锅炉（5）的过热蒸汽出口与蒸汽轮机（6）的进汽口连接，所述蒸汽轮机（6）的排汽口与凝汽器（7）的乏汽进口连接，所述凝汽器（7）的凝结水出口与余热锅炉（5）的进水口连接，所述余热锅炉（5）的烟气出口与烟气换热器（10）的烟气进口连接，所述烟囱（12）的烟气进口同时与蓄热氧化装置（4）的低温烟气出口和烟气换热器（10）的烟气出口连接，且在烟囱（12）的烟气进口安装有第八阀门（28），所述蒸汽轮机（6）的抽汽口与蒸汽换热器（8）的进汽口连接，且在蒸汽轮机（6）的抽汽口安装有第九阀门（29），所述蒸汽换热器（8）的疏水出口与疏水换热器（9）的疏水进口连接，所述蒸汽换热器（8）的空气进口同时与疏水换热器（9）的空气出口和烟气换热器（10）的空气出口连接，且在烟气换热器（10）的空气出口安装有第十三阀门（33），所述煤矿井筒（11）的高温空气进口与蒸汽换热器（8）的空气出口连接；煤矿瓦斯浓度低于8%的瓦斯乏风资源得到回收利用；低浓度瓦斯蓄热氧化产生的高温烟气先生产过热蒸汽来驱动蒸汽轮机做功，然后利用低品质的烟气余热和中低品质的过热蒸汽来对冷空气进行加热，实现高温烟气余热的梯级利用，提高整体的能源利用水平；在对冷空气进行加热时，先利用低品质的烟气余热和蒸汽疏水进行初级加热，然后再利用中低品质的过热蒸汽进行再次加热，减少换热过程中的换热温差，降低换热过程中的不可逆损失。
2.根据权利要求1所述的基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统，其特征在于，所述疏水换热器（9）的低温空气进口、烟气换热器（10）的低温空气进口和煤矿井筒（11）的低温空气进口均连接有冷空气（103），且在疏水换热器（9）的低温空气进口、烟气换热器（10）的低温空气进口和煤矿井筒（11）的低温空气进口分别安装有第十一阀门（31）、第十阀门（30）和第十二阀门（32）。
3.根据权利要求1所述的基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统，其特征在于，所述疏水换热器（9）和烟气换热器（10）并联连接，再与蒸汽换热器（8）串联连接，冷空气（103）先在疏水换热器（9）和烟气换热器（10）中被第一级加热，然后同时输送至蒸汽换热器（8）被第二级加热。
4.根据权利要求1所述的基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统，其特征在于，所述烟气换热器（10）的烟气侧设置有烟气旁路，且在烟气换热器（10）的烟气进口、烟气出口和烟气旁路上分别安装有第六阀门（26）、第七阀门（27）和第五阀门（25）。
5.根据权利要求1所述的基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统，其特征在于，所述低浓度瓦斯（101）中瓦斯浓度小于15%，所述一次掺混装置（1）输出的混合气中瓦斯浓度小于3%，所述二次掺混装置（2）输出的混合气中瓦斯浓度小于1.2%。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述的基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统的运行方法，其特征在于，运行方法如下：
打开并调节第一阀门（21）和第二阀门（22），低浓度瓦斯与低温烟气和新鲜空气在一次掺混装置（1）中进行第一级混合，形成瓦斯浓度小于3%的瓦斯混合气；
打开并调节第三阀门（23）和第四阀门（24），来自一次掺混装置（1）的瓦斯混合气与低温烟气和新鲜空气在二次掺混装置（2）中进行第二级混合，形成瓦斯浓度小于1.2%的瓦斯混合气；
二次掺混装置（2）输出的瓦斯混合气在引风机（3）的驱动下，进入蓄热氧化装置（4）中进行瓦斯氧化后形成低温烟气和高温烟气，再打开并调节第八阀门（28），一部分低温烟气进入一次掺混装置（1）和二次掺混装置（2）中被循环利用，另一部分低温烟气通过烟囱（12）对外排放，高温烟气进入余热锅炉（5）中进行换热后生成过热蒸汽，然后再进入蒸汽轮机（6）进行做功，蒸汽轮机（6）的排汽进入凝汽器（7）中进行凝结，形成的凝结水再返回余热锅炉（4）中得到循环利用；
打开第六阀门（26）、第七阀门（27）、第十阀门（30）和第十三阀门（33），关闭第五阀门（25），余热锅炉（5）排出的低温烟气先进入烟气换热器（10）中对一部分冷空气进行初次加热，烟气换热器（10）输出的低温烟气一部分进入一次掺混装置（1）和二次掺混装置（2）中被循环利用，另一部分通过烟囱（12）对外排放；
打开并调节第九阀门（29）和第十一阀门（33），一部分冷空气进入疏水换热器（9）被来自蒸汽换热器（8）的蒸汽疏水进行初次加热，疏水换热器（9）中被加热的冷空气和烟气换热器（10）中被加热的冷空气同时进入蒸汽换热器（8）中进行再次加热，形成高温空气后再进入煤矿井筒（11）与冷空气（103）混合，从而实现对煤矿井筒（11）的加热。
7.根据权利要求6所述的基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统的运行方法，其特征在于：一部分冷空气先通过疏水换热器（9）和烟气换热器（10）被第一级加热，然后混合后再输送至蒸汽换热器（8）被第二级加热，实现了对烟气余热和蒸汽余热的梯级利用。
8.根据权利要求6所述的基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统的运行方法，其特征在于：根据蒸汽换热器（8）、疏水换热器（9）和烟气换热器（10）的换热负荷和换热端差的大小，进行分配分别进入疏水换热器（9）、烟气换热器（10）和煤矿井筒（11）的冷空气流量。
9.根据权利要求6所述的基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统的运行方法，其特征在于：关闭第六阀门（26）、第七阀门（27）、第十阀门（30）和第十三阀门（33），烟气换热器（10）不进行工作，余热锅炉（5）排出的低温烟气不再进入烟气换热器（10）；此时，疏水换热器（9）与蒸汽换热器（8）串联连接，冷空气（103）先在疏水换热器（9）中被第一级加热，然后再输送至蒸汽换热器（8）被第二级加热。

说明书全文

一种基于低浓度瓦斯 氧化的 煤矿井筒梯级加热系统及运行

方法

技术领域

[0001] 本发明属于煤矿低浓度瓦斯利用领域，具体涉及一种基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统及运行方法。

背景技术

[0002] 瓦斯是仅次于二氧化碳的主要温室气体，单位质量瓦斯所产生的温室效应相当于同质量二氧化碳的21倍。煤炭在开采过程中，往往同时伴生大量瓦斯气体，这是主要的瓦斯工业排放源之一，减少煤矿的瓦斯排放，可以有效减少温室气体的排放。同时，煤矿瓦斯的主要成分为甲烷，是优质洁净的气体能源。

[0003] 煤矿进风井筒加热是北方地区矿井冬季生产安全、高效开展的必要前提。主要是因为北方地区冬季天气寒冷，直接通入冷空气易造成进风井筒结冰。为有效规避煤矿进风井筒结冰，以免产生安全隐患，导致井下生产无法正常开展。必须对进风井筒进行加热作业。传统的井筒加热技术，如使用燃煤热风炉或燃煤锅炉为井筒加热提供热媒介质，在保障生产的同时却会产生大量的大气污染物，对矿区环境的长久绿色发展十分不利。

[0004] 目前，煤矿井筒加热的新专利技术为《一种瓦斯蓄热氧化后烟气加热井筒方法》（专利号201710024970.9），是使用煤矿产生的瓦斯进行蓄热氧化后，产生的高温烟气直接用来生产高温空气来加热井筒，该技术避免了使用燃煤热风炉等方式所造成的环境污染问题。但是，其技术局限性是煤矿瓦斯蓄热氧化产生的高温烟气温度一般可达900℃，直接用于生产高温空气，一般只需加热至40℃以上，两者之间存在非常大的换热温差，所造成高品质热做功能力损失问题十分严重。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理，性能可靠，基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统及运行方法。

[0006] 本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统，其特征在于，它包括：一次掺混装置、二次掺混装置、引风机、蓄热氧化装置、余热锅炉、蒸汽轮机、凝汽器、蒸汽换热器、疏水换热器、烟气换热器、煤矿井筒和烟囱，所述一次掺混装置设置有瓦斯进口、空气进口和烟气进口，所述一次掺混装置的瓦斯进口连接有低浓度瓦斯，所述一次掺混装置的空气进口连接有新鲜空气，且在一次掺混装置的空气进口安装有第一阀门，所述一次掺混装置的烟气进口同时与蓄热氧化装置的低温烟气出口和烟气换热器的烟气出口连接，且在一次掺混装置的烟气进口安装有第二阀门，所述二次掺混装置设置有混合气进口、空气进口和烟气进口，所述二次掺混装置的混合气进口与一次掺混装置的混合气出口连接，所述二次掺混装置的空气进口连接有新鲜空气，且在二次掺混装置的空气进口安装有第四阀门，所述二次掺混装置的烟气进口同时与蓄热氧化装置的低温烟气出口和烟气换热器的烟气出口连接，且在二次掺混装置的烟气进口安装有第三阀门，所述二次掺混装置的混合气出口与引风机的进气口连接，所述引风机的出气口与蓄热氧化装置的进气口连接，所述蓄热氧化装置的高温烟气出口与余热锅炉的烟气进口连接，所述余热锅炉的过热蒸汽出口与蒸汽轮机的进汽口连接，所述蒸汽轮机的排汽口与凝汽器的乏汽进口连接，所述凝汽器的凝结水出口与余热锅炉的进水口连接，所述余热锅炉的烟气出口与烟气换热器的烟气进口连接，所述烟气换热器的烟气进口与烟气出口之间设置有烟气旁路，且在烟气换热器的烟气进口、烟气出口和烟气旁路上分别安装有第六阀门、第七阀门和第五阀门，所述烟囱的烟气进口同时与蓄热氧化装置的低温烟气出口和烟气换热器的烟气出口连接，且在烟囱的烟气进口安装有第八阀门，所述蒸汽轮机的抽汽口与蒸汽换热器的进汽口连接，且在蒸汽轮机的抽汽口安装有第九阀门，所述蒸汽换热器的疏水出口与疏水换热器的疏水进口连接，所述烟气换热器的低温空气进口连接有冷空气，且在烟气换热器的空气进口安装有第十阀门，所述疏水换热器的低温空气进口连接有冷空气，且在疏水换热器的空气进口安装有第十一阀门，所述蒸汽换热器的空气进口同时与疏水换热器的空气出口和烟气换热器的空气出口连接，且在烟气换热器的空气出口安装有第十三阀门，所述煤矿井筒的低温空气进口连接有冷空气，且在煤矿井筒的低温空气进口安装有第十二阀门，所述煤矿井筒的高温空气进口与蒸汽换热器的空气出口连接。

[0007] 进一步而言，所述疏水换热器的低温空气进口、烟气换热器的低温空气进口和煤矿井筒的低温空气进口均连接有冷空气，且在疏水换热器的低温空气进口、烟气换热器的低温空气进口和煤矿井筒的低温空气进口分别安装有第十一阀门、第十阀门和第十二阀门。

[0008] 进一步而言，所述疏水换热器和烟气换热器并联连接，再与蒸汽换热器串联连接，冷空气先在疏水换热器和烟气换热器中被第一级加热，然后同时输送至蒸汽换热器被第二级加热。

[0009] 进一步而言，所述烟气换热器的烟气侧设置有烟气旁路，且在烟气换热器的烟气进口、烟气出口和烟气旁路上分别安装有第六阀门、第七阀门和第五阀门。

[0010] 进一步而言，所述低浓度瓦斯中瓦斯浓度小于15%，所述一次掺混装置输出的混合气中瓦斯浓度小于3%，所述二次掺混装置输出的混合气中瓦斯浓度小于1.2%。

[0011] 所述的基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统及运行方法如下：

[0012] 打开并调节第一阀门和第二阀门，低浓度瓦斯与低温烟气和新鲜空气在一次掺混装置中进行第一级混合，形成瓦斯浓度小于3%的瓦斯混合气；

[0013] 打开并调节第三阀门和第四阀门，来自一次掺混装置的瓦斯混合气与低温烟气和新鲜空气在二次掺混装置中进行第二级混合，形成瓦斯浓度小于1.2%的瓦斯混合气；

[0014] 二次掺混装置输出的瓦斯混合气在引风机的驱动下，进入蓄热氧化装置中进行瓦斯氧化后形成低温烟气和高温烟气，再打开并调节第八阀门，一部分低温烟气进入一次掺混装置和二次掺混装置中被循环利用，另一部分低温烟气通过烟囱对外排放，高温烟气进入余热锅炉中进行换热后生成过热蒸汽，然后再进入蒸汽轮机进行做功，蒸汽轮机的排汽进入凝汽器中进行凝结，形成的凝结水再返回余热锅炉中得到循环利用；

[0015] 打开第六阀门、第七阀门、第十阀门和第十三阀门，关闭第五阀门，余热锅炉排出的低温烟气先进入烟气换热器中对一部分冷空气进行初次加热，烟气换热器输出的低温烟气一部分进入一次掺混装置和二次掺混装置中被循环利用，另一部分通过烟囱对外排放；

[0016] 打开并调节第九阀门和第十一阀门，一部分冷空气进入疏水换热器被来自蒸汽换热器的蒸汽疏水进行初次加热，疏水换热器中被加热的冷空气和烟气换热器中被加热的冷空气同时进入蒸汽换热器中进行再次加热，形成高温空气后再进入煤矿井筒与冷空气混合，从而实现对煤矿井筒的加热。

[0017] 如上所述的基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统及运行方法，其特征在于：一部分冷空气先通过疏水换热器和烟气换热器被第一级加热，然后混合后再输送至蒸汽换热器被第二级加热，实现了对烟气余热和蒸汽余热的梯级利用。

[0018] 如上所述的基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统的运行方法，其特征在于：根据蒸汽换热器、疏水换热器和烟气换热器的换热负荷和换热端差的大小，进行分配分别进入疏水换热器、烟气换热器和煤矿井筒的冷空气流量。

[0019] 如上所述的基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统的运行方法，其特征在于：通过关闭第六阀门、第七阀门、第十阀门和第十三阀门，烟气换热器不进行工作，余热锅炉排出的低温烟气不再进入烟气换热器；此时，疏水换热器与蒸汽换热器串联连接，冷空气先在疏水换热器中被第一级加热，然后再输送至蒸汽换热器被第二级加热。

[0020] 本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：设计合理，结构简单，性能可靠，合理设计了一种基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统及运行方法，从而实现：（1）煤矿瓦斯浓度低于8%的瓦斯乏风资源得到回收利用，有效减少温室气体的排放，也为煤矿提高了优质地清洁能源；（2）低浓度瓦斯蓄热氧化产生的高温烟气先生产过热蒸汽来驱动蒸汽轮机做功，然后利用低品质的烟气余热和中低品质的过热蒸汽来对冷空气进行加热，实现了高温烟气余热的梯级利用，提高了整体的能源利用水平；（3）在对冷空气进行加热时，先利用低品质的烟气余热和蒸汽疏水进行初级加热，然后再利用中低品质的过热蒸汽进行再次加热，进一步减少换热过程中的换热温差，有效降低了换热过程中的不可逆损失。附图说明

[0021] 图1是本发明实施例中基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统的结构示意图。

具体实施方式

[0022] 下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

[0023] 实施例。

[0024] 参见图1，本实施例中的基于低浓度瓦斯氧化的煤矿井筒梯级加热系统包括：一次掺混装置1、二次掺混装置2、引风机3、蓄热氧化装置4、余热锅炉5、蒸汽轮机6、凝汽器7、蒸汽换热器8、疏水换热器9、烟气换热器10、煤矿井筒11和烟囱12。

[0025] 本实施例中的一次掺混装置1设置有瓦斯进口、空气进口和烟气进口，一次掺混装置1的瓦斯进口连接有低浓度瓦斯101，一次掺混装置1的空气进口连接有新鲜空气102，且在一次掺混装置1的空气进口安装有第一阀门21，一次掺混装置1的烟气进口同时与蓄热氧化装置4的低温烟气出口和烟气换热器10的烟气出口连接，且在一次掺混装置1的烟气进口安装有第二阀门22，二次掺混装置2设置有混合气进口、空气进口和烟气进口，二次掺混装置2的混合气进口与一次掺混装置1的混合气出口连接，二次掺混装置2的空气进口连接有新鲜空气102，且在二次掺混装置2的空气进口安装有第四阀门24，二次掺混装置2的烟气进口同时与蓄热氧化装置4的低温烟气出口和烟气换热器10的烟气出口连接，且在二次掺混装置2的烟气进口安装有第三阀门23。

[0026] 本实施例中的二次掺混装置2的混合气出口与引风机3的进气口连接，引风机3的出气口与蓄热氧化装置4的进气口连接，蓄热氧化装置4的高温烟气出口与余热锅炉5的烟气进口连接，余热锅炉5的过热蒸汽出口与蒸汽轮机6的进汽口连接，蒸汽轮机6的排汽口与凝汽器7的乏汽进口连接，凝汽器7的凝结水出口与余热锅炉5的进水口连接，余热锅炉5的烟气出口与烟气换热器10的烟气进口连接，烟气换热器10的烟气进口与烟气出口之间设置有烟气旁路，且在烟气换热器10的烟气进口、烟气出口和烟气旁路上分别安装有第六阀门26、第七阀门27和第五阀门25，烟囱12的烟气进口同时与蓄热氧化装置4的低温烟气出口和烟气换热器10的烟气出口连接，且在烟囱12的烟气进口安装有第八阀门28。

[0027] 本实施例中的蒸汽轮机6的抽汽口与蒸汽换热器8的进汽口连接，且在蒸汽轮机6的抽汽口安装有第九阀门29，蒸汽换热器8的疏水出口与疏水换热器9的疏水进口连接，烟气换热器10的低温空气进口连接有冷空气103，且在烟气换热器10的空气进口安装有第十阀门30，疏水换热器9的低温空气进口连接有冷空气103，且在疏水换热器9的空气进口安装有第十一阀门31，蒸汽换热器8的空气进口同时与疏水换热器9的空气出口和烟气换热器10的空气出口连接，且在烟气换热器10的空气出口安装有第十三阀门33，煤矿井筒11的低温空气进口连接有冷空气103，且在煤矿井筒11的低温空气进口安装有第十二阀门32，煤矿井筒11的高温空气进口与蒸汽换热器8的空气出口连接。

[0028] 在本实施例中，疏水换热器9和烟气换热器10并联连接，再与蒸汽换热器8串联连接，冷空气103先在疏水换热器9和烟气换热器10中被第一级加热，然后同时输送至蒸汽换热器8被第二级加热。

[0029] 在本实施例中，烟气换热器10的烟气侧设置有烟气旁路，且在烟气换热器10的烟气进口、烟气出口和烟气旁路上分别安装有第六阀门26、第七阀门27和第五阀门25。

[0030] 在本实施例中，低浓度瓦斯101中瓦斯浓度小于15%，一次掺混装置1输出的混合气中瓦斯浓度小于3%，二次掺混装置2输出的混合气中瓦斯浓度小于1.2%。

[0031] 本实施涉及的运行方法如下：

[0032] 打开并调节第一阀门21和第二阀门22，低浓度瓦斯与低温烟气和新鲜空气在一次掺混装置1中进行第一级混合，形成瓦斯浓度小于3%的瓦斯混合气。

[0033] 打开并调节第三阀门23和第四阀门24，来自一次掺混装置1的瓦斯混合气与低温烟气和新鲜空气在二次掺混装置2中进行第二级混合，形成瓦斯浓度小于1.2%的瓦斯混合气。

[0034] 二次掺混装置2输出的瓦斯混合气在引风机3的驱动下，进入蓄热氧化装置4中进行瓦斯氧化后形成低温烟气和高温烟气，再打开并调节第八阀门28，一部分低温烟气进入一次掺混装置1和二次掺混装置2中被循环利用，另一部分低温烟气通过烟囱12对外排放，高温烟气进入余热锅炉5中进行换热后生成过热蒸汽，然后再进入蒸汽轮机6进行做功，蒸汽轮机6的排汽进入凝汽器7中进行凝结，形成的凝结水再返回余热锅炉4中得到循环利用。

[0035] 打开第六阀门26、第七阀门27、第十阀门30和第十三阀门33，关闭第五阀门25，余热锅炉5排出的低温烟气先进入烟气换热器10中对一部分冷空气103进行初次加热，烟气换热器10输出的低温烟气一部分进入一次掺混装置1和二次掺混装置2中被循环利用，另一部分通过烟囱12对外排放。

[0036] 打开并调节第九阀门29和第十一阀门33，一部分冷空气进入疏水换热器9被来自蒸汽换热器8的蒸汽疏水进行初次加热，疏水换热器9中被加热的冷空气和烟气换热器10中被加热的冷空气同时进入蒸汽换热器8中进行再次加热，形成高温空气后再进入煤矿井筒11与冷空气混合，从而实现对煤矿井筒11的加热。

[0037] 在本实施涉及的运行方法中，一部分冷空气先通过疏水换热器9和烟气换热器10被第一级加热，然后混合后再输送至蒸汽换热器8被第二级加热，实现了对烟气余热和蒸汽余热的梯级利用。

[0038] 在本实施涉及的运行方法中，冷空气的加热方式还可以按以下操作：

[0039] 关闭第六阀门26、第七阀门27、第十阀门30和第十三阀门33，烟气换热器10不进行工作，余热锅炉5排出的低温烟气不再进入烟气换热器10；此时，疏水换热器9与蒸汽换热器8串联连接，冷空气103先在疏水换热器9中被第一级加热，然后再输送至蒸汽换热器8被第二级加热。

[0040] 另外，本实施涉及的运行方法是根据蒸汽换热器8、疏水换热器9和烟气换热器10的换热负荷和换热端差的大小，进行分配分别进入疏水换热器9、烟气换热器10和煤矿井筒11的冷空气流量。

[0041] 本发明创造的主要特点是：煤矿低浓度瓦斯进行蓄热氧化的烟气余热，瓦斯浓度在8%以下，这部分低浓度瓦斯在大多数煤矿中直接被排放而浪费；低浓度瓦斯蓄热氧化产生的高温烟气先用于生产过热蒸汽进入蒸汽轮机6做功，然后利用蒸汽轮机6抽取的中低品质过热蒸汽来对冷空气进行二次加热，而利用余热锅炉5产生的低温烟气和蒸汽疏水先对冷空气进行初次加热，通过梯级加热冷空气，使得烟气余热得到了充分有效的利用，提高了整体的能源利用水平。

[0042] 此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

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