煤層氣熱能轉化系統的製作方法
2023-10-29 01:35:32
專利名稱：煤層氣熱能轉化系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及煤層氣利用技術領域，更具體地說，涉及一種煤層氣熱能轉化系統。
背景技術：
煤層氣是指儲集在煤層中的一種非常規天然氣(其主要成分是甲烷)，是在煤礦採煤過程中自動散發出來的一種有害氣體，無色、無味、易燃、易爆。當空氣中甲烷的體積分數達到5% 16%時，遇明火就會發生爆炸。瓦斯是煤礦的安全殺手，但同時瓦斯也是一種潔淨能源，有較高的利用價值，被稱為「第二煤炭資源」。在國家新的能源政策引導下，煤層氣發電技術獲得越來越廣泛的應用。由於煤礦井下瓦斯抽採系統抽採的瓦斯濃度隨著抽採地點和方式的不同而變化，這就要求煤層氣電站的主機設備有較強的使用性，運行靈活，能夠適合煤層氣供應系統的特點。利用燃氣輪機發電，具有系統簡單，運行靈活，佔地面積小等特點。但是，只有甲烷含量大於50%，氣量較大的而且氣源穩定的情況下，才是與採用燃氣輪機為主機發電設備，這是由於燃氣輪機要求的進氣壓力高導致的。目前採用燃氣輪機為主機的發電系統中， 由於燃氣輪機對其熱源要求較高，所以由其排出且經過其能源轉換的煙氣還具有一定的熱量，現有發電系統中對該具有一定熱量的煙氣沒有再次利用，導致煤層氣熱量的利用效率較低。
實用新型內容有鑑於此，本實用新型提供了一種煤層氣熱能轉化系統，以提高煤層氣的熱量利用率，避免能源的浪費。為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案—種煤層氣熱能轉化系統，包括輸入煤層氣燃燒形成的膨脹氣體的螺杆膨脹動力機。優選的，在上述煤層氣熱能轉化系統中，所述螺杆膨脹動力機的旋轉軸與發電機相連。優選的，在上述煤層氣熱能轉化系統中，所述螺杆膨脹動力機的旋轉軸與外接驅動設備相連。優選的，在上述煤層氣熱能轉化系統中，所述外接驅動設備為風機、水泵、壓縮機、 攪拌機、磨煤機或制粉機。優選的，在上述煤層氣熱能轉化系統中，還包括與所述螺杆膨脹動力機的膨脹氣體出口相連的換熱器。優選的，在上述煤層氣熱能轉化系統中，還包括通過管道與所述燃氣輪機的膨脹氣體入口相連的抽氣系統。從上述的技術方案可以看出，本實用新型通過將煤層氣燃燒後形成的膨脹氣體導入螺杆膨脹動力機，已將熱能轉換為機械能。由於螺杆膨脹動力機對熱源的參數和品質要求不高，因此利用煤層氣燃燒後的膨脹氣體來驅動螺杆膨脹動力機，能夠提高熱利用效率。 可將螺杆膨脹動力機帶動其他動力設備或發電設備進行相應的驅動或發電工作。利用煤層氣燃燒後形成的膨脹氣體帶動螺杆膨脹動力機，為螺杆膨脹動力機在該領域的首次應用。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型實施例一提供的煤層氣熱能轉化系統的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例二提供的煤層氣熱能轉化系統的結構示意圖；圖3為本實用新型實施例三提供的煤層氣熱能轉化系統的結構示意圖；圖4為本實用新型實施例四提供的煤層氣熱能轉化系統的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型公開了一種煤層氣熱能轉化系統，以提高煤層氣的熱量利用率，避免能源的浪費。下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。請參閱圖1，圖1為本實用新型實施例一提供的煤層氣熱能轉化系統的結構示意圖。本實用新型提供的煤層氣熱能轉化系統，包括輸入煤層氣燃燒形成的膨脹氣體的螺杆膨脹動力機102。即將螺杆膨脹動力機102作為能力轉換的主要設備，以對經過煤層氣燃燒後的膨脹氣體的熱量進行利用。本實用新型通過將煤層氣燃燒後形成的膨脹氣體導入螺杆膨脹動力機102，已將熱能轉換為機械能。由於螺杆膨脹動力機102對熱源的參數和品質要求不高，因此利用煤層氣燃燒後的膨脹氣體來驅動螺杆膨脹動力機102，能夠提高熱利用效率。具體可將螺杆膨脹動力機102帶動其他動力設備或發電設備進行相應的驅動或發電工作。利用煤層氣燃燒後形成的膨脹氣體帶動螺杆膨脹動力機102，為螺杆膨脹動力機102在該領域的首次應用。具體的，可將螺杆膨脹動力機102的旋轉軸與發電機103相連。即可通過螺杆膨脹動力機102旋轉軸的轉動帶動第二發電機103工作，從而進行發電，並將產生的電能儲存在蓄電池內以為後期使用。請參閱圖2，圖2為本實用新型實施例二提供的煤層氣熱能轉化系統的結構示意圖。螺杆膨脹動力機102的旋轉軸還可與外接驅動設備104相連，即將螺杆膨脹動力機102旋轉軸的轉動直接驅動外接驅動設備104做功。其中，外接驅動設備104可以為風機、水泵、壓縮機、攪拌機、磨煤機、制粉機等。請參閱圖3和圖4，圖3為本實用新型實施例三提供的煤層氣熱能轉化系統的結構示意圖，圖4為本實用新型實施例四提供的煤層氣熱能轉化系統的結構示意圖。進 一步為了優化上述技術方案，本實用新型還可以包括與所述螺杆膨脹動力機 102的膨脹氣體出口相連的換熱器105。以將由螺杆膨脹動力機102的膨脹氣體出口出來的且具有一定熱量的膨脹氣體引入換熱器105內進行換熱，再次對膨脹氣體剩餘熱量進行利用。請參閱圖1-圖4，本實用新型還可以包括通過管道與所述燃氣輪機的膨脹氣體入口相連的抽氣系統101，抽氣系統101用於將煤層中的煤層氣抽出進行利用。通過在上述發電系統中添加抽氣系統101，可實現實時發電的目的，無需進行中間的儲氣過程，將從煤層中抽出的煤層氣直接輸送到燃氣輪機，進行燃燒做功並發電。本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求1.一種煤層氣熱能轉化系統，其特徵在於，包括輸入煤層氣燃燒形成的膨脹氣體的螺杆膨脹動力機(102)。
2.如權利要求1所述的煤層氣熱能轉化系統，其特徵在於，所述螺杆膨脹動力機(102) 的旋轉軸與發電機(103)相連。
3.如權利要求1所述的煤層氣熱能轉化系統，其特徵在於，所述螺杆膨脹動力機(102) 的旋轉軸與外接驅動設備(104)相連。
4.如權利要求3所述的煤層氣熱能轉化系統，其特徵在於，所述外接驅動設備(104)為風機、水泵、壓縮機、攪拌機、磨煤機或制粉機。
5.如權利要求1所述的煤層氣熱能轉化系統，其特徵在於，還包括與所述螺杆膨脹動力機(102)的膨脹氣體出口相連的換熱器(105)。
6.如權利要求1-5任一項所述的煤層氣熱能轉化系統，其特徵在於，還包括通過管道與所述燃氣輪機的膨脹氣體入口相連的抽氣系統(101)。
專利摘要本實用新型公開了一種煤層氣熱能轉化系統，包括輸入煤層氣燃燒形成的膨脹氣體的螺杆膨脹動力機(102)。本實用新型通過將煤層氣燃燒後形成的膨脹氣體導入螺杆膨脹動力機，已將熱能轉換為機械能。由於螺杆膨脹動力機對熱源的參數和品質要求不高，因此利用煤層氣燃燒後的膨脹氣體來驅動螺杆膨脹動力機，能夠提高熱利用效率。可將螺杆膨脹動力機帶動其他動力設備或發電設備進行相應的驅動或發電工作。利用煤層氣燃燒後形成的膨脹氣體帶動螺杆膨脹動力機，為螺杆膨脹動力機在該領域的首次應用。
文檔編號E21F7/00GK201972739SQ20112000290
公開日2011年9月14日 申請日期2011年1月6日 優先權日2011年1月6日
發明者胡達 申請人:胡達