[發明專利]一種礦區分布式煤礦抽采瓦斯熱電冷多聯產能源系統

有效

• 申請號: 201310202102.7
• 申請日: 2013-05-24
• 公開（公告）號: CN103291351A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 林柏泉;李慶釗
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;F23J15/06;F25B27/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種瓦斯生產能源系統，特別是一種礦區分布式煤礦抽采瓦斯熱電冷多聯產能源系統。

背景技術

瓦斯是煤的伴生產物，是一種寶貴的不可再生的能源。對于煤礦的安全生產來講，瓦斯的存在也是煤礦事故頻發的災害之源。隨著煤炭開采深度的增加，煤層瓦斯含量顯著增大，實現煤與瓦斯的共采是深部煤炭及瓦斯資源開采的必然途徑。加強瓦斯的抽采對于提升煤礦安全高效的生產水平、減少溫室氣體排放具有十分重要意義。

分布式能源系統是一種新型的能源系統，與常規能源系統相比，具有安全可靠、能源轉換效率高、環境友好等優點，因此分布式能源系統的應用前景最為明朗，最具實用性和發展活力。然而由于抽采煤礦瓦斯濃度波動的特點，截至目前尚無專門針對煤礦區抽采瓦斯特點而構建的礦區分布式的煤礦抽采瓦斯熱電冷多聯產的能源系統。

發明內容

技術問題：本發明的目的是要提供一種安全高效的礦區分布式煤礦抽采瓦斯熱電冷多聯產能源系統。

技術方案：本發明的目的是這樣實現的：該多聯產能源系統包括：瓦斯抽采泵站、儲氣罐、水封阻火器、絲網過濾器、第一管道阻火器、濕式放散閥、旋風脫水器、第二管道阻火器、比例混合器、燃氣動力機、第一發電機、余熱鍋爐、蒸汽動力機、第二發電機、冷凝器、儲水箱、加壓泵、余熱型雙效溴化鋰吸收式冷熱水機組和燃氣型雙效溴化鋰吸收式冷熱水機組；瓦斯抽采泵站、儲氣罐、水封阻火器、絲網過濾器、第一管道阻火器、濕式放散閥和旋風脫水器順序連接；所述的旋風脫水器的出口分為兩路，其中一路依次連接第二管道阻火器、比例混合器、燃氣動力機、余熱鍋爐、余熱型雙效溴化鋰吸收式冷熱水機組；旋風脫水器出口的另一路連接燃氣型雙效溴化鋰吸收式冷熱水機組；所述的第一發電機與燃氣動力機連接，由燃氣動力機進行驅動發電；所述的儲水箱的出口連接有加壓泵，工質水經加壓泵加壓后進入余熱鍋爐，余熱鍋爐產生的高壓蒸汽推動蒸汽輪機，隨后高壓蒸汽經冷凝器冷凝后回到儲水箱，有冷卻水對冷凝器進行冷卻；所述的第二發電機與蒸汽輪機連接，由蒸汽動力機驅動進行發電；所述余熱型雙效溴化鋰吸收式冷熱水機組、燃氣型雙效溴化鋰吸收式冷熱水機組的冷熱水匯集混合后經供能管路輸送至用戶。

所述的水封阻火器、絲網過濾器、第一管道阻火器、濕式放散閥的管路段，有與該管路段完全相同配置的并聯分支管路。

所述的燃氣動力機為微型燃氣輪機或為內燃式燃氣機。

所述的蒸汽動力機為蒸汽輪機或為蒸汽式螺桿膨脹機。

有益效果，由于采用了上述方案，煤礦抽采瓦斯經過水封阻火器、絲網過濾器、第一管道阻火器、濕式放散閥的多重保護，極大的提高了瓦斯輸送系統的安全性；抽采瓦斯首先在燃氣動力機內做功，燃燒產生的高溫煙氣再依次進入余熱鍋爐、余熱型雙效溴化鋰吸收式冷熱水機組進行能量交換，實現了能量的梯級利用，提高了能源系統的利用效率。實現煤礦抽采瓦斯合理、有效的資源化綜合利用，特別是在煤礦區基于抽采瓦斯而構建礦區分布式熱電冷多聯產的能源系統，對于加強煤礦瓦斯抽采利用、提供煤礦生產的安全性和溫室氣體的減排則具有重要的實際意義。

優點：可滿足熱電冷多聯產的礦區分布式瓦斯能源系統，適用于煤礦抽采瓦斯濃度≥8%的資源化利用；特別針對了煤礦抽采瓦斯的濃度特點，可滿足在煤礦區構建分布式抽采瓦斯熱電冷多聯產能源系統的安全可靠要求，同時實現了余熱的梯級利用，具有較高的能源利用效率。在減少溫室氣體瓦斯甲烷排放的同時獲取煤礦瓦斯的清潔能源轉換，實現煤礦瓦斯的清潔生產、利用和煤礦區的循環經濟發展。

附圖說明

圖1為本發明的一種礦區分布式煤礦抽采瓦斯熱電冷多聯產能源系統的結構圖。

圖中，1、瓦斯抽采泵站；2、儲氣罐；3、水封阻火器；4、絲網過濾器；5、第一管道阻火器；6、濕式放散閥；7、旋風脫水器；8、第二管道阻火器；9、比例混合器；10、燃氣動力機；11、第一發電機；12、余熱鍋爐；13、蒸汽輪機；14、第二發電機；15、冷凝器；16、儲水箱；17、加壓泵；18、余熱型雙效溴化鋰吸收式冷熱水機組；19、燃氣型雙效溴化鋰吸收式冷熱水機組。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的一個實施例做進一步的描述：