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公开(公告)号：CN117072967B
公开(公告)日：2024-10-11
申请号：CN202311270911.1
申请日：2023-09-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种烟气循环式超低浓度瓦斯单向蓄热燃烧装置及方法，设置启动燃烧器对3％～8％的低浓度瓦斯燃烧产生高温烟气，并利用该高温烟气的温度提高各个蓄热燃烧室的温度，通过进气预热室对井下通风瓦斯进行预热，将预热后的井下通风瓦斯再输送至各个蓄热燃烧室内与高温烟气进行逐级混合燃烧，实现了通风瓦斯的分级燃烧及在蓄热燃烧器内的逐级燃烧；避免了目前需要首先进行低浓度瓦斯与通风瓦斯掺混而易引发的一系列燃爆安全问题；同时逐级燃烧自身能保持各个蓄热燃烧室内的温度持续进行燃烧反应，并且井下通风在注入前先进行预热，同时在取气取热室内进行热交换后的烟气再循环输送至蓄热燃烧室进行循环利用，从而有效节约启动燃料的使用。
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公开(公告)号：CN118623328B
公开(公告)日：2024-12-17
申请号：CN202410783441.7
申请日：2024-06-18
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种主辅组合式低浓度瓦斯浸没燃烧装置及方法，采用主燃烧器和辅助燃烧器相结合的方式，其中辅助燃烧器呈渐扩圆台形，辅助燃烧器直径的变化可以有效扩大低浓度瓦斯燃烧极限，瓦斯浓度为3.6％～8％时也可通过调整流速形成自适应燃烧区，使低浓度瓦斯进行充分燃烧放热；辅助燃烧产生高温烟气进入主燃烧器后于蓄热体填充床内产生对流换热，进而直接利用煤矿抽采瓦斯且不使用柴油、天然气等额外高品位燃料对主燃烧器蓄热体填充床进行预热，实现无需进行催化和逆流氧化的前提下实现低浓度瓦斯的直接蓄热燃烧处理，避免了传统热逆流氧化周期换向模式下氧化装置内温度场的波动和蓄热体的热应力破坏，提高了装置运行的稳定性和安全性。
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公开(公告)号：CN118856337A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202411088894.4
申请日：2024-08-09
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种紧凑式煤矿瓦斯多模态燃烧装置及其工作方法，包括进气段I、燃烧段Ⅱ和回热段Ⅲ，燃烧段Ⅱ中的多孔陶瓷火焰支持层与燃烧室形成了相互嵌套结构，实现了直接燃烧和蓄热式浸没燃烧两种模式；进气段I采用多气室独立调控并与燃烧段Ⅱ相互配合，在瓦斯抽采浓度发生波动时，能根据不同甲烷浓度自动调节进气情况，从而实现在直接燃烧模式、蓄热式浸没燃烧模式、直接燃烧与蓄热式浸没燃烧相协同的混合式燃烧模式，三者之间自动切换，从而对不同浓度瓦斯混合气体分别采用不同的燃烧方式，提高了煤矿瓦斯混合气体的燃烧效率，最终实现煤矿大流量、宽浓度范围的煤矿瓦斯燃烧利用，从而达到了煤矿安全生产、瓦斯低碳利用及节能减排的目的。
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公开(公告)号：CN117328932B
公开(公告)日：2024-12-24
申请号：CN202311277362.0
申请日：2023-09-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种全浓度瓦斯利用烟气直接矿化封存零碳排放系统及方法，根据煤层抽采出的瓦斯浓度进行分流输送，中浓度瓦斯经提纯处理后与高浓度瓦斯一起通过瓦斯化工利用装置进行利用，同时将低浓度瓦斯与卸压瓦斯一起混合后通过移动式瓦斯发电站进行利用；另外瓦斯发电烟气和瓦斯化工利用烟气再通过冷热水机组进行余热利用，有效对不同浓度的瓦斯分级，实现全浓度瓦斯的高效利用；将瓦斯发电烟气、燃煤烟气及燃煤固体粉煤灰一起发泡制浆后注入采空区或废弃矿井等进行直接矿化处理封存，实现含二氧化碳烟气及固体废弃物粉煤灰的协同封存处置及对采空区进行充填支撑，从而保障煤矿的安全生产，实现节能减排、气固废弃物的协同治理与零碳排放。
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公开(公告)号：CN118846436A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410995740.7
申请日：2024-07-24
Applicant: 中国矿业大学
IPC: A62C4/02
Abstract: 本发明公开了一种水冷毛细管式低浓度瓦斯阻火装置及方法，首先火焰对冲阻火模块通过两个对冲流道分流并逆转火焰方向与主流道的回流火焰对冲，从而抑制回流火焰的传播速度实现一级阻火，提高后续两个阻火模块的阻火效率；然后水冷毛细管阻火模块中密集的毛细管能分割回流火焰，起到增大火焰与壁面接触的比表面积，同时循环冷水通过降温方式增强壁面散热效应降低火焰温度和燃烧反应速率，从而使回流火焰在毛细管内淬熄实现二级阻火；最后多孔介质阻火模块通过再次分割火焰提高散热效率，通过三种阻火模块协同发挥阻火作用实现三级阻火效果，从而能够有效、稳定的阻隔爆燃产生的回流火焰和高温能量，保证地面瓦斯输送管道的安全性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117345320A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311283759.0
申请日：2023-09-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种瓦斯发电耦合矿井降温能量梯级利用系统及方法，内燃式发电机组产生的电能直接用于驱动地面集中式电制冷站；同时内燃式发电机组产生的高温烟气用于直接驱动烟气型溴化锂吸收式冷热水机组来制取冷或热水，制取的冷或热水用于进风井的井口保温，避免了冬季井口结冰，实现了夏季进风预冷，即能对风井进风先进行一次调温处理形成调温风流；高低压耦合式换热站接收地面集中式电制冷站传递的冷媒介质产生冷冻水，并将冷冻水分配给局扇换热器和井下集中式换热器，调温风流在井下通过局扇换热器和井下集中式换热器进行二次调温处理后对不同区域进行降温调控，实现了矿井风流井上下协同调控、逐级冷却，保证了各个位置的温度调控效果。
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公开(公告)号：CN117072968A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202311279260.2
申请日：2023-09-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种超低浓度瓦斯单向直流蓄热燃烧装置及方法，设置补燃燃烧器对3％～8％的低浓度瓦斯燃烧产生补燃烟气，并利用该补燃烟气的温度提高各个蓄热燃烧室的温度，且产生的高温烟气与通风瓦斯在蓄热燃烧室进行逐级混合燃烧，实现了通风瓦斯的分级燃烧及在蓄热燃烧器内的逐级燃烧，避免了传统燃烧装置反应前需要首先进行低浓度瓦斯与通风瓦斯掺混而易引发的一系列燃爆安全问题，实现了井下通风瓦斯的单向直流式梯级燃烧，这种方式避免了传统热逆流氧化周期换向模式下氧化装置内温度场的波动，避免了蓄热体在周期性稳定变化下的热应力破坏，提高了装置运行的稳定性和安全性。另外采用的补燃燃料不需要额外输送，直接利用煤矿抽采所得。
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公开(公告)号：CN111425870A
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN202010349478.0
申请日：2020-04-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种蓄热体循环式低浓度含瓦斯气体流态化协同氧化装置及协同氧化方法，属于环境污染控制与煤矿安全技术及工程领域，本申请采用颗粒状蓄热体与含瓦斯气体进行逆行流动换热，实现含瓦斯气体的氧化，本申请解决了目前固定式蓄热体在氧化含瓦斯气体时必须进行周期性换向而导致床温波动大的难题，特别适用于煤矿抽采低浓度瓦斯（1%～6%）、通风瓦斯（≤1%）及瓦斯浓度小于6%的油气等超低浓度的含瓦斯气体，本申请具有节能、高效、设备结构紧凑、操作方便、投资和运行成本低、有利于氧化装置的大型化等特点。
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公开(公告)号：CN111412482A
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN202010350512.6
申请日：2020-04-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种蓄热体循环式低浓度含瓦斯气体流态化协同氧化利用系统及使用方法，属于环境污染控制与安全技术及工程领域。本发明采用颗粒状蓄热体与含瓦斯气体进行逆行流动换热，实现含瓦斯气体的流态化氧化，通过机械式提升装置实现蓄热体颗粒的循环，通过多级换热器实现含瓦斯气体氧化热量的提取。本发明解决了目前固定式蓄热体在氧化含瓦斯气体时必须进行周期性换向而导致床温波动大的难题，特别适用于煤矿抽采低浓度瓦斯1%～6%、通风瓦斯≤1%及瓦斯浓度小于6%的油气等超低浓度的VOC气体。本方法具有节能、高效、设备结构紧凑、操作方便、投资和运行成本低、有利于氧化装置的大型化等特点。
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公开(公告)号：CN118856337B
公开(公告)日：2024-12-20
申请号：CN202411088894.4
申请日：2024-08-09
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种紧凑式煤矿瓦斯多模态燃烧装置及其工作方法，包括进气段I、燃烧段Ⅱ和回热段Ⅲ，燃烧段Ⅱ中的多孔陶瓷火焰支持层与燃烧室形成了相互嵌套结构，实现了直接燃烧和蓄热式浸没燃烧两种模式；进气段I采用多气室独立调控并与燃烧段Ⅱ相互配合，在瓦斯抽采浓度发生波动时，能根据不同甲烷浓度自动调节进气情况，从而实现在直接燃烧模式、蓄热式浸没燃烧模式、直接燃烧与蓄热式浸没燃烧相协同的混合式燃烧模式，三者之间自动切换，从而对不同浓度瓦斯混合气体分别采用不同的燃烧方式，提高了煤矿瓦斯混合气体的燃烧效率，最终实现煤矿大流量、宽浓度范围的煤矿瓦斯燃烧利用，从而达到了煤矿安全生产、瓦斯低碳利用及节能减排的目的。
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