[發明專利]煤層氣熱能轉化系統

無效

• 申請號: 201110002120.1
• 申請日: 2011-01-06
• 公開（公告）號: CN102587991A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 胡達
• 申請（專利權）人: 胡達
• 主分類號: F01C13/00
• 分類號: F01C13/00;F01C1/16
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明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)，是在煤礦采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凈能源，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。由于煤礦井下瓦斯抽采系統抽采的瓦斯濃度隨著抽采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，占地面積小等特點。但是，只有甲烷含量大于50％，氣量較大的而且氣源穩定的情況下，才是與采用燃氣輪機為主機發電設備，這是由于燃氣輪機要求的進氣壓力高導致的。目前采用燃氣輪機為主機的發電系統中，由于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。

發明內容

有鑒于此，本發明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，本發明提供如下技術方案：

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桿膨脹動力機。

優選的，在上述煤層氣熱能轉化系統中，所述螺桿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，所述螺桿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，還包括與所述螺桿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，本發明通過將煤層氣燃燒后形成的膨脹氣體導入螺桿膨脹動力機，已將熱能轉換為機械能。由于螺桿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后的膨脹氣體來驅動螺桿膨脹動力機，能夠提高熱利用效率。可將螺桿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。利用煤層氣燃燒后形成的膨脹氣體帶動螺桿膨脹動力機，為螺桿膨脹動力機在該領域的首次應用。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明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發明的一些實施例，對于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為本發明實施例一提供的煤層氣熱能轉化系統的結構示意圖；

圖2為本發明實施例二提供的煤層氣熱能轉化系統的結構示意圖；

圖3為本發明實施例三提供的煤層氣熱能轉化系統的結構示意圖；

圖4為本發明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

本發明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。

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明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發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，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，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1，圖1為本發明實施例一提供的煤層氣熱能轉化系統的結構示意圖。

本發明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桿膨脹動力機102。即將螺桿膨脹動力機103作為能力轉換的主要設備，以對經過煤層氣燃燒后的膨脹氣體的熱量進行利用。

本發明通過將煤層氣燃燒后形成的膨脹氣體導入螺桿膨脹動力機102，已將熱能轉換為機械能。由于螺桿膨脹動力機102對熱源的參數和品質要求不高，因此利用煤層氣燃燒后的膨脹氣體來驅動螺桿膨脹動力機102，能夠提高熱利用效率。具體可將螺桿膨脹動力機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。利用煤層氣燃燒后形成的膨脹氣體帶動螺桿膨脹動力機102，為螺桿膨脹動力機102在該領域的首次應用。