[發明專利]一種煤礦低濃度瓦斯及乏風瓦斯熱氧化發電系統及方法

有效

• 申請號: 201010501852.0
• 申請日: 2010-09-27
• 公開（公告）號: CN102011605A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 李慶釗;林柏泉
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;F01D15/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐惠芬

1.一種煤礦低濃度瓦斯及乏風瓦斯熱氧化發電系統，其特征在于：它包括瓦斯氧化裝置、分別與瓦斯氧化裝置相連接的進、排氣裝置、循環水處理系統和與發電機相連的螺桿式膨脹機(9)；其中：瓦斯氧化裝置包括多孔陶瓷氧化床(6)、間隔平行排列在多孔陶瓷氧化床(6)上下部的多個內置式換熱器(7)，多孔陶瓷氧化床(6)的中部設有至少一個氧化床啟動加熱器(17)，多個內置式換熱器(7)的端口分別經管線與循環水處理系統鍋筒(8)和螺桿式膨脹機(9)相連接；進、排氣裝置包括分別與多孔陶瓷氧化床(6)上下風室相連通的進、排氣管(1、2)，進、排氣管(1、2)上分別連接送、引氣風機(3、4)，送、引氣風機(3、4)經四通換向閥(5)與乏風瓦斯氧化裝置相連；所述的水處理循環系統包括鍋筒(8)、與鍋筒給水泵管線相連的儲水箱(14)，儲水箱(14)上分別連接有與螺桿式膨脹機(9)相連的冷凝器(11)、與給水泵(12)相連的水處理器(13)，儲水箱(14)與鍋筒(8)相連的管線上連有鍋筒給水泵(15)，鍋筒(8)出口通向一個內置式換熱器(7)的管線上連有內置式換熱器循環水泵(16)。

2.根據權利要求1所述的煤礦低濃度瓦斯及乏風瓦斯熱氧化發電系統，其特征在于：所述的螺桿式膨脹機(9)為單螺桿式膨脹機或雙螺桿式膨脹機。

3.根據權利要求1所述的煤礦低濃度瓦斯及乏風瓦斯熱氧化發電系統，其特征在于：所述的冷凝器(11)為風冷式或水冷式冷凝器。

4.一種如權利要求1所述系統的煤礦低濃度瓦斯及乏風瓦斯熱氧化發電方法，其特征在于：先開啟加熱器(17)啟動多孔陶瓷氧化床(6)，將抽采的煤礦低濃度瓦斯及乏風瓦斯由進風管(1)經送風機(3)加壓后送入多孔陶瓷氧化床(6)內，通過控制四通換向閥(5)，使煤礦低濃度瓦斯及乏風瓦斯氣體在多孔陶瓷氧化床(6)內周期性往復流動并發生過焓氧化反應，從而維持瓦斯氧化裝置自穩定連續運行；氧化產生的高溫氣體經內置式換熱器(7)提取熱量后由引風機(4)從排氣管(2)排出；經給水泵(12)加壓后的工質水先經水處理裝置(13)處理后引入儲水箱(14)內，再經水泵(15)加壓后進入多孔陶瓷氧化床(6)的鍋筒(8)，給水在內置式換熱器循環水泵(16)的作用下進入內置式換熱器(7)內，所產生的蒸汽經管線進入鍋筒(8)內，經鍋筒(8)汽水分離后進一步過熱再進入螺桿式膨脹機(9)膨脹做功，將熱能轉換為機械能，帶動發電機(10)進行發電，做功后的工質水經冷凝器(11)冷凝后返回至儲水箱(14)以循環利用。