CN201615020U - 井下排水剩余能量的利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种煤矿井下排水剩余能量的合理利用技术，特别是井下排水剩余能量的利用装置。技术方案是包含井下排水管(2)、水轮发电机组(3)、水轮发电机组排水管(4)、水源热泵(5)，井下排水管与水轮发电机组连接，水轮发电机组排水管连接水源热泵；水轮发电机组的电力输出端设有变压器(6)，变压器的输出连接水源热泵电源端，水源热泵连接冷热负荷(8)。本实用新型的有益效果是：利用水泵排水过程中产生的富余动能发电，不增加新的能源消耗；水泵流量稳定，扬程固定，可使发电机工作稳定；不用人工修建集中落差和能调解流量的水工建筑；所发电能直接供给水源热泵，减少了供电系统的建设；减少了水源热泵系统的投资；用富余动能发电，自产自用，不受电网发电时间的限制。

Description

井下排水剩余能量的利用装置

所属技术领域：

本实用新型涉及一种煤矿井下排水剩余能量的合理利用技术，特别是井下排水剩余能量的利用装置。

背景技术：

目前，煤矿井下排水是煤矿安全生产的重要组成部分，一般在井下不同水平位置设有中央水泵房，安装数台排水泵。为确保矿井水排到地面，考虑到安全、水泵效率、管路损失等因素，水泵扬程选择一般都超出井深（实际排水高度）10-15%左右。实践中，主排水泵富余扬程一般都有40米左右，均存在着“大马拉小车”的现象。矿井水排到地面后，人们一般直接排放或净化利用，而这部分水蕴藏着动能和热能，往往被人们忽视了，造成能源浪费，如何将这部分剩余能量利用起来，节能降耗，成为本领域亟待解决的技术问题之一。

实用新型内容：

本实用新型目的是提供一种井下排水剩余能量的利用装置，充分利用矿井水排到地面后蕴藏的能量，节能降耗，解决背景技术中存在的上述问题。

本实用新型的技术方案是：井下排水剩余能量的利用装置包含井下排水管、水轮发电机组、水轮发电机组排水管、水源热泵，井下排水管与水轮发电机组连接，水轮发电机组排水管连接水源热泵。

所说水轮发电机组的电力输出端设有变压器，变压器的输出连接水源热泵电源端，水源热泵连接冷热负荷。本实用新型还设有蓄水池，水源热泵的出水连接蓄水池。

本实用新型利用水泵排水到达地面后产生的动能和井下水热能，先发电并利用电能供应水源热泵，再利用水源热泵冬季取暖，夏季制冷。

井下水一年四季水温变化不大，大约为16℃左右，例如：华北地区冬季最低气温为零下15℃左右，夏季最高温度为零上30℃左右，井下水被抽到井上后，排水管路与水轮发电机相连接，利用排水富余动能发电，根据水轮发电机的工作原理，利用井下水泵的剩余能量（富余扬程和排水量），即可实现发电；然后排向水源热泵系统，利用水温置换热能，冬季供热，夏季制冷。同时利用水轮发电机所发电量供水源热泵系统使用，原供电系统备用，达到能源的最大利用。

本实用新型的有益效果是：利用水泵排水过程中产生的富余动能发电，不增加新的能源消耗；水泵流量稳定，扬程固定，可使发电机工作稳定；不用人工修建集中落差和能调解流量的水工建筑；所发电能直接供给水源热泵，减少了供电系统的建设；减少了水源热泵系统的投资；用富余动能发电，自产自用，不受电网发电时间的限制。

附图说明：

附图是本实用新型实施例的结构示意图。

图中：中央泵房1、井下排水管2、水轮发电机组3、水轮发电机组排水管4、水源热泵5、变压器6、蓄水池7、冷热负荷8。

具体实施方式：

以下结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步说明。

在实施例中，井下排水剩余能量的利用装置包含井下排水管2、水轮发电机组3、水轮发电机组排水管4、水源热泵5，井下排水管与水轮发电机组连接，水轮发电机组排水管连接水源热泵。水轮发电机组的电力输出端设有变压器6，变压器的输出连接水源热泵电源端，水源热泵连接冷热负荷8。还设有蓄水池7，水源热泵的出水连接蓄水池；井下排水管2连接中央泵房1。

本实用新型的应用情况，某矿年生产能力140万吨，井下年涌水量为154.2万吨。-400水平中央泵房设计安装了12台排水泵。4趟排水管路，一般情况下使用4台水泵，水泵扬程420m,矿井深360m，富余扬程60m。如果在该矿排水口建设一座水电站，水轮发电机所发出的功率大约为300千瓦，每年季节不同，排水量会有所不同，发电量会发生变化。

Claims (2)

1.一种井下排水剩余能量的利用装置，其特征在于包含井下排水管（2）、水轮发电机组（3）、水轮发电机组排水管（4）、水源热泵（5），井下排水管与水轮发电机组连接，水轮发电机组排水管连接水源热泵。

2.根据权利要求1所述之井下排水剩余能量的利用装置，其特征在于所说水轮发电机组的电力输出端设有变压器（6），变压器的输出连接水源热泵电源端，水源热泵连接冷热负荷（8）。

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