矿井乏风中的甲烷富集处理装置 【技术领域】
本发明涉及一种对矿井乏风中低浓度甲烷(CH4)的富集装置，特别是一种可以将乏风中甲烷的低浓度(0.1％-0.7％)提高到比较高浓度(2％-4％)的矿井乏风中的甲烷富集处理装置。
背景技术
随着能源需求的不断增长，发展分布式能源成为节约能源、解决当前能源危机的主要途径之一，而丰富、廉价、大量存在的乏风资源就是可靠的气源保证。矿井乏风系指甲烷浓度低于0.75％的煤矿通风瓦斯，瓦斯抽排系统将这部分瓦斯随回风巷直接排放到大气中。由于乏风中甲烷含量极低，如果利用现有技术进行分离提纯，耗能要远远超过获取甲烷的能量，很不经济。现有煤矿开采中这种浓度的甲烷未经处理不能直接燃烧，无法利用和获取收益，因长期以来只能空排，用于通风的耗电量大，故造成了巨大的能源浪费和环境污染。而影响含低浓度甲烷气的乏风排放，又是某些煤矿通风不足，造成矿井瓦斯超限的原因之一。因此，实现对含低浓度甲烷气的乏风处理，达到清洁排放和富集瓦斯的能量利用的目的，将造福人类、造福后代。
乏风目前处理方法主要有：其一是在矿井地面处理装置中将乏风作为燃烧空气。它的基本构成是风机和连接乏风口和锅炉的管线。实际应用中要求管线长度不能太长、甲烷浓度不能太低，所以应用也受限制。其二是利用乏风绝热燃烧将甲烷氧化为CO2。由于甲烷浓度太低，不足以支持燃烧，因此不能采用常规燃烧法。乏风甲烷绝热燃烧采用热逆向流反应技术，有非催化燃烧和催化燃烧两种方式，前者反应器中心为陶瓷蓄热层，后者为催化剂床层。乏风绝热燃烧方法是直接对乏风进行处理的，所以它的处理量比较大，设备体积也过于庞大。同时，乏风的浓度也不是太稳定，尤其是乏风浓度很低且没有较高浓度甲烷气参混时，这种方法实现就更为困难了。其三采用内置分子筛吸附剂的分离吸附容器的变压吸附方法或膜分离的方法提高乏风中甲烷的浓度。尽管这种变压吸附方法具有能耗低、吸附剂成本较低、初期投资少、运转周期短、气体处理量大等优点，但是仅局限于对成品气进行提纯，不适于对含低浓度(0.1％-0.7％)甲烷气提浓。膜分离与变压吸附两种方法中甲烷提浓的成本相当，但二者成本的构成不同。在膜分离方法的成本中主要是投资成本较大，而运行成本比例较小。因此，开发适应对含低浓度甲烷气提浓，特别是对乏风的处理装置已成为当前科技人员的重要研究课题。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种矿井乏风中的甲烷富集处理装置，它解决了现有处理装置存在的提高乏风中甲烷的浓度困难、只对成品气进行提纯的问题，其设计合理，运行稳定，操控准确，结构紧凑，显著减少占用面积和投资成本，提高了设备的使用效率，充分利用煤矿乏风中的甲烷作为清洁能源，不仅实现了通风瓦斯的清洁排放，而且能促进煤矿通风的积极性，推进煤矿的安全生产。
本发明所采用的技术方案是：该矿井乏风中的甲烷富集处理装置包括与矿井回风系统的地面回风口连通的内置分子筛吸附剂的分离吸附容器组和甲烷存储器及其甲烷富集处理控制装置，其技术要点是：所述地面回风口通过顺序连通的乏风滤清器、乏风加压泵、乏风干燥预处理装置和乏风压力平衡装置连接所述分离吸附容器组，所述分离吸附容器组中至少有两个分离吸附容器，所述分离吸附容器之间利用连接电磁阀接通，所述甲烷存储器采用分离甲烷暂存容器和富集甲烷存储器，所述分离吸附容器顶部排风口通过排空口电磁阀与大气接通，所述分离吸附容器底部进风口通过进风口电磁阀与所述乏风压力平衡装置连接，底部出风口通过出风口电磁阀和分离甲烷输送泵与分离甲烷暂存容器连接，所述分离甲烷暂存容器通过离甲烷加压输送机连接富集甲烷储存容器；所述乏风滤清器设置乏风流量传感器、乏风源压力调节阀、乏风压力传感器、乏风甲烷浓度传感器、乏风湿度传感器和乏风温度传感器，所述乏风干燥预处理装置带有温度传感器和湿度传感器，所述乏风压力平衡装置设置有压力传感器，所述分离吸附容器带有压力传感器和连续压力测试表，所述分离甲烷暂存容器设置压力传感器、甲烷浓度传感器和甲烷流量传感器，所述富集甲烷存储器设置压力传感器。
上述甲烷富集处理控制装置包括采用以PLC控制单元为核心，分别与配电单元及其连接的分离吸附收集控制单元和压力平衡控制单元，与以太网络交换单元及其连接的监控单元，与进风数据传感监测单元、干燥预处理数据传感监测单元和排风数据传感监测单元，与吸附数据传感监测单元，与富集甲烷氧化测控单元组成控制回路，通过专用的通信协议进行通讯，将所述控制回路内相关控制点分布的乏风流量传感器、乏风源压力调节阀、乏风压力传感器、乏风甲烷浓度传感器、乏风湿度传感器和乏风温度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器、连续压力测试表、进、出风口电磁阀、排空口电磁阀和连接电磁阀的运行数据和状态信号传送到所述的PLC控制单元内，所述PLC控制单元按照预定的程序及工艺过程进行计算及判断，从而执行相应的动作和流程，并判断所述运行数据和状态信号是否正常，采取相应的工艺措施，同时人机界面系统能够直观方便的对所述控制回路内的所述控制单元的相应传感元件、测试表、电磁阀的控制显示和实现无人值守的自动运行、转换。
本发明具有的优点及积极效果是：由于本发明主要是采用乏风滤清器对乏风进行除杂净化处理，所以可以除掉乏风携带的大部分灰尘、水分、油份，以保证后续处理装置不受堵塞和污染。洁净的乏风通过乏风加压泵，将压力升高到0.2-0.4Mpa后，来满足乏风中甲烷地输送及甲烷分离所需的压力，乏风压力增加，也有助于下一步甲烷的净化及干燥。因乏风中还含有一定水分及多种气体，有的还含有H2S气体，这些混合气体会严重影响乏风的变压吸附效率及威胁设备的运行寿命，故再经乏风干燥预处理装置进一步进行去除H2S、脱水干燥等处理，显著降低了含甲烷气体的体积，也减少了后续应用装置的体积和投资成本。然后由乏风压力平衡装置对压力进行均衡处理，提供稳定的压力进入内置分子筛吸附剂的甲烷分离吸附收集容器内，这种容器是利用技术相对成熟的变压吸附原理，来对乏风中的甲烷分离、吸附，从而提高乏风中甲烷的浓度的，不断分离出来的甲烷先由暂存容器储存后，再经加压浓缩后输送，因此很容易实现乏风中的甲烷富集。由于本发明的整体设计合理，结构紧凑，所用处理装置的体积小，所以可以显著减少占用面积和降低投资成本，提高了设备的使用效率。因其充分利用煤矿乏风中的甲烷作为清洁能源，故不仅实现了通风瓦斯的清洁排放，而且还能促进煤矿通风的积极性，推进煤矿的安全生产，也较好地解决了现有处理装置存在的提高乏风中甲烷的浓度困难、只对成品气进行提纯的问题，另外本发明所有操作步骤的控制都集中到控制室内，并在甲烷富集处理控制装置的智能自动化控制下进行，可以提高运行的稳定性和可靠性。该控制装置对采集到的所有工艺参数，如压力、温度、流量、浓度等的变化量会根据预先设定的符合最佳生产工艺的数值进行优化及处理，使控制回路运行平稳、操控准确、高效，在控制装置不能使相应工艺参数达到规定范围时，例如：压力、温度、流量、浓度等，控制装置会自动启动相应级别的预警及报警或者停机程序，同时关闭各个影响安全及生产的阀门及设备，在各种监控数据都达到要求时，本发明中所有设备都会按照预先设定的最佳状态连续生产，能达到最大的生产效率及产品质量。
【附图说明】
以下结合附图对本发明作进一步描述。
图1是本发明的一种结构框图。
图2是本发明的一种控制原理示意图。
图中序号说明：1甲烷富集处理控制装置、2乏风流量传感器、3乏风源压力调节阀、4乏风压力传感器、5乏风甲烷浓度传感器、6乏风湿度传感器、7乏风温度传感器、8乏风滤清器、9乏风加压泵、10乏风干燥预处理装置温度传感器、11乏风干燥预处理装置、12乏风干燥预处理装置出口湿度传感器、13乏风压力平衡装置压力传感器、14乏风压力平衡装置、15分离吸附容器进风口电磁阀、16分离吸附容器出风口电磁阀、17分离吸附容器连续压力测试表、18分离吸附容器、19分离吸附容器出口压力传感器、20分离吸附容器排空口电磁阀、21分离吸附容器排空口电磁阀、22连接电磁阀、23排放甲烷浓度传感器、24分离吸附容器出口压力传感器、25分离吸附容器、26分离吸附容器连续压力测试表、27分离吸附容器进风口电磁阀、28分离吸附容器出风口电磁阀、29分离甲烷输送泵、30分离甲烷暂存容器压力传感器、31甲烷浓度传感器、32分离甲烷暂存容器、33甲烷流量传感器、34分离甲烷加压输送机、35富集甲烷存储器压力传感器、36富集甲烷存储器、37富集甲烷氧化装置、38甲烷氧化装置出口甲烷浓度传感器。
【具体实施方式】
根据图1～2详细说明本发明的具体结构。该矿井乏风中的甲烷富集处理装置包括与矿井回风系统的地面回风口(图中未示出)连通的乏风滤清器8、乏风加压泵9、乏风干燥预处理装置11、乏风压力平衡装置14、内置分子筛吸附剂的分离吸附容器组、分离甲烷输送泵29、分离甲烷暂存容器32、分离甲烷加压输送机34、富集甲烷存储器36及其甲烷富集处理控制装置1等。其中乏风干燥预处理装置11采用可以通过传感器控制气体的温度和湿度的通用的干燥设备。乏风压力平衡装置14采用可以均衡、稳定压力的容器。采用变压吸附原理富集甲烷的内置分子筛吸附剂的分离吸附容器组可以根据处理乏风中的甲烷浓度和综合利用能力的需要设置多个分离吸附容器，但至少要有两个分离吸附容器相互配合。通过交替循环进行分离吸附收集操作，以达到连续富集甲烷的目的。本实施例采用两个，即分离吸附容器18和分离吸附容器25，两分离吸附容器之间利用连接电磁阀22接通。分离吸附容器18、25的顶部排风口分别通过各自的排空口电磁阀20、21与大气接通。分离吸附容器18、25的底部进风口通过各自的进风口电磁阀15、27与乏风压力平衡装置14连接。分离吸附容器18、25的底部出风口通过各自的出风口电磁阀16、28和分离甲烷输送泵29与分离甲烷暂存容器32连接。分离甲烷暂存容器32通过离甲烷加压输送机34连接富集甲烷储存容器36。为了便于实现自动控制，乏风滤清器8设置乏风流量传感器2、乏风源压力调节阀3、乏风压力传感器4、乏风甲烷浓度传感器5、乏风湿度传感器6和乏风温度传感器7；乏风干燥预处理装置11带有温度传感器10和湿度传感器12；乏风压力平衡装置14设置有压力传感器13；分离吸附容器18带有压力传感器19和连续压力测试表17；分离吸附容器25带有压力传感器24和连续压力测试表26，分离甲烷暂存容器32设置压力传感器30、甲烷浓度传感器31和甲烷流量传感器33，富集甲烷存储器36设置压力传感器35。上述装置及其设置的相应传感元件、测试表、电磁阀等的控制，均通过甲烷富集处理控制装置1进行智能自动化控制。
该甲烷富集处理装置的工作过程如下：矿井乏风经过矿井现有的回风系统引到地面回风口后，通过专用引乏风管道引至乏风滤清器8，经过处理后相对洁净的乏风，在常温下通过乏风加压泵(罗茨鼓风机)9加压后，将压力升高到0.2-0.4MPa，进入乏风干燥预处理装置11进行除H2S、脱水干燥等。洁净的被加压了乏风经乏风干燥预处理装置11进入乏风压力平衡装置14，关闭分离吸附容器出风口电磁阀16，打开分离吸附容器排空口电磁阀20，打开分离吸附容器进风口电磁阀15，引入相对洁净的稳压乏风到分离吸附容器18中进行甲烷吸附。分离脱除了甲烷的净化气体经过分离吸附容器排空口电磁阀20排入大气，分离吸附容器18中的吸附剂吸附到临近饱和状态前，分离吸附容器25也加入到吸附进程中，为两容器的工作转换做准备(加入的程序是：关闭分离吸附容器出风口电磁阀28，打开分离吸附容器排空口电磁阀21，打开分离吸附容器进风口电磁阀27引入乏风到分离吸附容器25中进行甲烷吸附。被吸附过的分离脱除了甲烷的净化气体经过分离吸附容器排空口电磁阀21排入大气，分离吸附容器连续压力测试表26在整个分离吸附容器的工作过程中对其压力做实时检测)。分离吸附容器25介入运行后，关闭分离吸附容器进风口电磁阀15，关闭分离吸附容器排空口电磁阀20，打开分离吸附容器出风口电磁阀16，同时将连接电磁阀22适度打开一段时间，为提高分离吸附容器进行减压解吸效率创造条件。分离吸附容器18进行减压解吸程序，分离吸附容器连续压力测试表17在整个分离吸附容器18的工作过程中对其压力做实时检测。减压解吸收集分离出来的甲烷气体，经过分离甲烷输送泵(罗茨真空泵)29送到分离甲烷暂存容器32中暂存。再用分离甲烷加压输送机34加压后，输送到富集甲烷储存容器36中储存，即可对收集到的甲烷作为燃料使用或利用富集甲烷氧化装置37进行氧化处理。上述所有操作步骤的控制都是在智能自动化的甲烷富集处理控制装置1的控制下进行。
本发明采用的分离吸附容器18或25对乏风甲烷的浓缩是利用内置的分子筛吸附剂在一定的压力及温度下对乏风中甲烷及其他组分(如N2、O2等)的吸附特性不同，而将其中的甲烷进行分离的。由于选用的吸附剂对甲烷的吸附能力比N2、O2大，所以被吸留在吸附剂上，而脱除了甲烷的其余成分作为洁净的排放气体由分离吸附容器18或25的顶部排风口分别通过各自的排空口电磁阀20、21排到大气中。然后再在低压下对分离吸附容器18或25中吸附剂上的甲烷进行解吸，吸附剂上所吸附的甲烷和残余的其它成分大部分被解吸。解吸气中甲烷被富集后，收集起来作为作为燃料使用或利用富集甲烷氧化装置37进行氧化处理。与此同时，通过减压解吸后的吸附剂吸附特性也得到恢复，为下一吸附运行做好准备。
系统的控制方式可以采用手动及自动控制两种，手动方式适用设备的调试、维修及特殊工作状态。由于变压吸附真空流程中控制阀门数量多，流程控制点也多，因此，为了减轻繁锁的操作，提高自动化水平，我们将所有控制集中到控制室，是在甲烷富集处理控制装置1的智能自动化控制下进行的。该甲烷富集处理控制装置1具有技术先进、系统可靠、运行稳定、操控性高、数据采集及时准确、控制指令下达及时到位准确、执行设备反应敏捷、按指令执行正确、系统涉及的设备质量优良、经久耐用、信价比较好、人机联系方便、界面设计人性化等优点。在控制室操作人员可以通过显示器显示的数据查看乏风处理过程的运行状态及工作流程，而复杂的处理流程及工艺参数的判断及计算都由预先编制的程序进行自动控制，既提高了乏风处理的产品质量，也提高了系统的运行效率，大大的减轻了操作工人的劳动强度及乏风的分离成本。
为保证设备的安全运行及防止意外事故，本发明在各控制点特别是分离吸附容器18或25、分离甲烷暂存容器32和富集甲烷储存容器36上安装压力传感器和安全卸压阀，当甲烷富集处理控制装置1接受到压力传感器上的压力信号超出了预先设定的安全压力值时，甲烷富集处理控制装置1会运行安全控制程序，降低压力保护设备安全运行。在厂房及关键部位安装甲烷浓度传感器，当发生甲烷泄漏时甲烷浓度传感器触发保护装置，例如通风系统等，同时给甲烷富集处理控制装置1一个报警信号，以提示操作人员采取相应措施。
甲烷富集处理控制装置1主要包括：以PLC控制单元1002为核心，分别与配电单元1001及其连接的分离吸附收集控制单元1050和压力平衡控制单元1060，与以太网络交换单元1003及其连接的监控单元1080，与进风数据传感监测单元1010、干燥预处理数据传感监测单元1020和排风数据传感监测单元1030，与吸附数据传感监测单元1040，与富集甲烷氧化测控单元1070等组成控制回路，通过专用的通信协议进行通讯。通过控制回路内分布的相关控制点把分布的相应传感元件、测试表、电磁阀运行的数据和状态传送到PLC控制单元1002内，PLC控制单元1002按照预定的程序及工艺过程进行计算及判断，从而执行相应的动作和流程，并判断相关数据是否正常和采取的相应工艺措施，同时人机界面(HMI)系统能够直观方便的对控制回路内的各种设备以及分离吸附收集控制单元的相应传感元件、测试表、电磁阀等实现无人值守的自动运行、转换。在非常情况下还可以在控制室切换到程序手动状态进行设备一对一的独立操作。并在HMI画面上及时准确的显示出当前的设备运行数据及工艺状态，记录和保存乏风处理过程中所产生的所有数据及操作，例如进风压力、温度、甲烷浓度，出风压力、温度、甲烷浓度，排空洁净空气的甲烷浓度等重要参数及报警、生产过程和设备操作等重要的事件记录，以实现全过程自动化控制。其中：
处理配电单元1001可根据实际需要由高压进线柜、PT柜、变压器柜、高压馈出柜、低压进线柜、低压配电柜、低压动力柜等组成。其主要作用是将PLC控制单元1002传送过来的控制信号转换为设备的动作与运行，从而实现分配电力负荷，监控电气设备运行状态、实现电气设备的继电保护，包括过电流保护、过电压保护、短路保护、断相保护、电流电压检测等功能。
PLC控制单元1002主要由以下常用元件组成：PLC电源、PLC中央处理器、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、以太网通讯模块、设备网通讯模块等。其利用PLC中央处理器的逻辑运算功能将各种输入、输出模块采集来的信息进行综合处理判断，通过预定义的程序实现信号的采集及运算，将结果输出到处理配电单元1001或各种执行单元，来控制系统的自动运行。
以太网络交换单元1003由以太网交换机、路由器、网关等组成，它是PLC控制单元1002与监控单元1080连接的通道，通过通道的传送实现PLC控制单元1002与外部设备的无障碍连接。其顺利地将PLC控制单元1002的以太网通讯模块所传送的数据利用以太网交换机传送到广域网络，可以实现控制装置的数据共享、远程查看、远程监控、WEB发布等功能。
进风数据传感监测单元1010主要是为PLC控制单元1002提供进风乏风的实时重要数据。它由乏风流量传感器2、乏风源压力调节阀3、乏风压力传感器4、乏风甲烷浓度传感器5、乏风湿度传感器6、乏风温度传感器7等组成。通过上述进风处的数据传感器采集乏风处理所需要的所有参数及数值，为甲烷富集处理控制装置1提供乏风后续处理所需要的重要参数。其中：乏风流量传感器2、乏风源压力调节阀3、乏风压力传感器4提供乏风进风总流量及压力，进入PLC控制单元1002用来判断乏风流量是否在正常范围内，PLC控制单元1002以此作为矿井乏风是否正常的依据。乏风甲烷浓度传感器5提供乏风进风的甲烷浓度，进入PLC控制单元1002用来判断乏风甲烷浓度是否在正常范围内，为下一步的甲烷富集处理提供重要参数。乏风湿度传感器6、乏风温度传感器7提供乏风进风的湿度及温度参数，为乏风干燥预处理装置11提供处理数据。
干燥预处理数据传感监测单元1020由乏风干燥预处理装置温度传感器10、乏风干燥预处理装置出口湿度传感器12组成。矿井的乏风含水比较多，过多的水分子会影响变压吸附的效率，使吸附性能下降，降低吸附剂寿命，所以要对乏风做脱水干燥处理。其主要是配合乏风干燥预处理装置11实现乏风湿度和温度的自动调节，为乏风的后续处理提供最佳干燥条件和安全保护。其中：乏风干燥预处理装置出口湿度传感器12配合乏风干燥预处理装置11实现乏风湿度的自动调节，为乏风的后续处理提供最佳条件，乏风干燥预处理装置温度传感器10提供的乏风干燥预处理装置11内部的温度超高时，甲烷富集处理控制装置1做出相应动作从而保护乏风干燥预处理装置11的安全。
排风数据传感监测单元1030主要是通过排放甲烷浓度传感器23，来检测经过富集处理后直接排放到空气中气体的甲烷浓度，它是乏风甲烷富集处理控制装置1的控制作用及运行效率的体现。
吸附数据传感监测单元1040主要包括以下元件：分离吸附容器18连续压力测试表17、分离吸附容器25连续压力测试表26、分离甲烷暂存容器压力传感器30、乏风压力平衡装置压力传感器13、分离吸附容器18出口压力传感器19、分离吸附容器25出口压力传感器24、甲烷流量传感器33、甲烷浓度传感器31等。它的作用是传递在吸附过程中乏风的实时重要数据，为现场操作人员提供实时状态数据，作为PLC控制单元1002计算依据及参考数据。其中：分离吸附容器18连续压力测试表17、分离吸附容器25连续压力测试表26直观显示当前工位测量点压力值，直观查看压力是否在正常范围内便于工作人员及时了解现场工况。分离甲烷暂存容器压力传感器30、乏风压力平衡装置压力传感器13、分离吸附容器18出口压力传感器19、分离吸附容器25出口压力传感器24能实时传送当前的压力值，并送入PLC控制单元1002用来判断当前工艺参数是否在正常范围内，为下一步的处理提供重要参数，并且PLC控制单元1002能够根据当前的压力传感数据判断，压力值是否在安全值范围内，并采取措施保护人员及设备安全。甲烷流量传感器33、甲烷浓度传感器31及分离甲烷暂存容器压力传感器30，为PLC控制单元1002提供甲烷的流量、浓度及压力参数，作为PLC控制单元1002计算依据及参考数据。
分离吸附收集控制单元1050由分离吸附容器18进风口电磁阀15、分离吸附容器18出风口电磁阀16、分离吸附容器18排空口电磁阀20、连接电磁阀22、分离吸附容器25进风口电磁阀27、分离吸附容器25出风口电磁阀28、分离吸附容器25排空口电磁阀21等组成。主要是用来通过控制相关位置电磁阀门的接通与分断，以实现含甲烷乏风气体的甲烷富集过程。其中：甲烷的吸附与排放是结合了排放甲烷浓度传感器23的传感信号进行控制的，由排放甲烷浓度传感器23产生的实时信号送入PLC控制单元1002中进行计算及处理，得到实际的排空甲烷浓度，当该浓度值大于设定的值时，控制装置即认为分离吸附容器18或分离吸附容器25吸附的甲烷能力饱和，这时控制装置启动两容器的工作转换及减压解析过程，解析的甲烷是由分离甲烷输送泵29将转换后已经吸附了甲烷的分离吸附容器内的甲烷用负压的方式吸出并储存到分离甲烷暂存容器32内，分离甲烷暂存容器32内所安装的分离甲烷暂存容器压力传感器30、甲烷流量传感器33以及甲烷浓度传感器31产生相应的传感信号送入PLC中进行计算及处理，得出瞬时甲烷流量及浓度，并传送到上位计算机上显示及记录。
压力平衡控制单元1060包括乏风加压泵9、分离甲烷输送泵29、分离甲烷加压输送机34、乏风源压力调节阀3。其主要是为了提高乏风的风压，使之保持在恒定的0.2-0.4MPa内，以提供乏风在吸附过程中各工序所需要压力值，平衡各工序压力，为下一工序做好准备。其中：乏风加压泵9与乏风源压力调节阀3配合实现进风乏风的恒压为0.2-0.4MP，为甲烷的富集提供合理压力使系统达到最大富集效能。分离甲烷输送泵29将已经饱和的分离吸附容器内的甲烷用负压的方式抽出收集到分离甲烷暂存容器32内暂存及缓冲，甲烷气体在分离甲烷暂存容器32内储存后由分离甲烷加压输送机34将甲烷压缩至富集甲烷存储器36储存并通过富集甲烷存储器压力传感器35监测其压力，为下一工序做好准备。
富集甲烷氧化测控单元1070主要通过甲烷氧化装置出口甲烷浓度传感器38来测量富集甲烷氧化装置37的处理的氧化排放气体中的甲烷浓度，实时监测其处理效能。
监控单元1080主要包括工作站监控计算机、工程师监控计算机、打印机、服务器等。它是作为PLC控制单元1002与操作员之间交互的平台，操作员能够直观的看到乏风甲烷富集处理控制装置1的所有关键点的工艺参数及设备状态，并且能够在工作站监控计算机、工程师监控计算机上进行实时控制，在工作站监控计算机、工程师监控计算机中可以根据各个工艺参数的值形成各种报表及图表。通过这些图形化的界面，用户可设置所需的工况图、系统图、工艺图、曲线、棒图等，并通过这些图形对实际的工况数据、生产过程进行监视。通过系统主画面，用户只需点击有关的按钮即可进入相应的功能模块。图形系统提供了标准的用户接口，包括：菜单、工具条、对话框、状态条，用户通过这些标准的接口与图形系统进行交互，以监视过程及数据、响应甲烷富集处理控制装置1告警事件、在图形上设置标志符号、对过程进行控制等。根据数据库中的数据，可生成各种需要的报表。
乏风甲烷富集处理控制装置1在工作工程中的报警安全工作显得极为重要，当出现事故、异常事件或需提醒调度/操作人员的事件时，甲烷富集处理控制装置1就自动产生告警信息，同时给出告警信号。告警信息指明告警的内容：告警的原因(如甲烷超、超温度、乏风压力超标、执行设备异常、环境甲烷浓度超限、电压、电流不在规定范围等)、产生报警信息的对象、报警时间等；报警信号用以提醒监控人员，方式有：打印、图形闪烁、语音等。告警信息立即显示在告警窗口，等待监控人员的确认；告警信息存入数据库，供以后查询，查询人员可给出查询条件：告警的时间段、告警的对象、告警的类别(厂地告警、设备告警、越限告警、事故告警等)。历史告警查询功能模块可查询到甲烷富集处理控制装置1所有的告警信息，包括最近的告警信息。