CN201972739U - 煤层气热能转化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤层气热能转化系统，包括输入煤层气燃烧形成的膨胀气体的螺杆膨胀动力机(102)。本实用新型通过将煤层气燃烧后形成的膨胀气体导入螺杆膨胀动力机，已将热能转换为机械能。由于螺杆膨胀动力机对热源的参数和品质要求不高，因此利用煤层气燃烧后的膨胀气体来驱动螺杆膨胀动力机，能够提高热利用效率。可将螺杆膨胀动力机带动其他动力设备或发电设备进行相应的驱动或发电工作。利用煤层气燃烧后形成的膨胀气体带动螺杆膨胀动力机，为螺杆膨胀动力机在该领域的首次应用。

Description

煤层气热能转化系统

技术领域

本实用新型涉及煤层气利用技术领域，更具体地说，涉及一种煤层气热能转化系统。

背景技术

煤层气是指储集在煤层中的一种非常规天然气(其主要成分是甲烷)，是在煤矿采煤过程中自动散发出来的一种有害气体，无色、无味、易燃、易爆。当空气中甲烷的体积分数达到5％～16％时，遇明火就会发生爆炸。瓦斯是煤矿的安全杀手，但同时瓦斯也是一种洁净能源，有较高的利用价值，被称为“第二煤炭资源”。

在国家新的能源政策引导下，煤层气发电技术获得越来越广泛的应用。由于煤矿井下瓦斯抽采系统抽采的瓦斯浓度随着抽采地点和方式的不同而变化，这就要求煤层气电站的主机设备有较强的使用性，运行灵活，能够适合煤层气供应系统的特点。

利用燃气轮机发电，具有系统简单，运行灵活，占地面积小等特点。但是，只有甲烷含量大于50％，气量较大的而且气源稳定的情况下，才是与采用燃气轮机为主机发电设备，这是由于燃气轮机要求的进气压力高导致的。目前采用燃气轮机为主机的发电系统中，由于燃气轮机对其热源要求较高，所以由其排出且经过其能源转换的烟气还具有一定的热量，现有发电系统中对该具有一定热量的烟气没有再次利用，导致煤层气热量的利用效率较低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种煤层气热能转化系统，以提高煤层气的热量利用率，避免能源的浪费。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种煤层气热能转化系统，包括输入煤层气燃烧形成的膨胀气体的螺杆膨胀动力机。

优选的，在上述煤层气热能转化系统中，所述螺杆膨胀动力机的旋转轴与发电机相连。

优选的，在上述煤层气热能转化系统中，所述螺杆膨胀动力机的旋转轴与外接驱动设备相连。

优选的，在上述煤层气热能转化系统中，所述外接驱动设备为风机、水泵、压缩机、搅拌机、磨煤机或制粉机。

优选的，在上述煤层气热能转化系统中，还包括与所述螺杆膨胀动力机的膨胀气体出口相连的换热器。

优选的，在上述煤层气热能转化系统中，还包括通过管道与所述燃气轮机的膨胀气体入口相连的抽气系统。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型通过将煤层气燃烧后形成的膨胀气体导入螺杆膨胀动力机，已将热能转换为机械能。由于螺杆膨胀动力机对热源的参数和品质要求不高，因此利用煤层气燃烧后的膨胀气体来驱动螺杆膨胀动力机，能够提高热利用效率。可将螺杆膨胀动力机带动其他动力设备或发电设备进行相应的驱动或发电工作。利用煤层气燃烧后形成的膨胀气体带动螺杆膨胀动力机，为螺杆膨胀动力机在该领域的首次应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的煤层气热能转化系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的煤层气热能转化系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例三提供的煤层气热能转化系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例四提供的煤层气热能转化系统的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种煤层气热能转化系统，以提高煤层气的热量利用率，避免能源的浪费。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例一提供的煤层气热能转化系统的结构示意图。

本实用新型提供的煤层气热能转化系统，包括输入煤层气燃烧形成的膨胀气体的螺杆膨胀动力机102。即将螺杆膨胀动力机102作为能力转换的主要设备，以对经过煤层气燃烧后的膨胀气体的热量进行利用。

本实用新型通过将煤层气燃烧后形成的膨胀气体导入螺杆膨胀动力机102，已将热能转换为机械能。由于螺杆膨胀动力机102对热源的参数和品质要求不高，因此利用煤层气燃烧后的膨胀气体来驱动螺杆膨胀动力机102，能够提高热利用效率。具体可将螺杆膨胀动力机102带动其他动力设备或发电设备进行相应的驱动或发电工作。利用煤层气燃烧后形成的膨胀气体带动螺杆膨胀动力机102，为螺杆膨胀动力机102在该领域的首次应用。

具体的，可将螺杆膨胀动力机102的旋转轴与发电机103相连。即可通过螺杆膨胀动力机102旋转轴的转动带动第二发电机103工作，从而进行发电，并将产生的电能储存在蓄电池内以为后期使用。

请参阅图2，图2为本实用新型实施例二提供的煤层气热能转化系统的结构示意图。

螺杆膨胀动力机102的旋转轴还可与外接驱动设备104相连，即将螺杆膨胀动力机102旋转轴的转动直接驱动外接驱动设备104做功。其中，外接驱动设备104可以为风机、水泵、压缩机、搅拌机、磨煤机、制粉机等。

请参阅图3和图4，图3为本实用新型实施例三提供的煤层气热能转化系统的结构示意图，图4为本实用新型实施例四提供的煤层气热能转化系统的结构示意图。

进一步为了优化上述技术方案，本实用新型还可以包括与所述螺杆膨胀动力机102的膨胀气体出口相连的换热器105。以将由螺杆膨胀动力机102的膨胀气体出口出来的且具有一定热量的膨胀气体引入换热器105内进行换热，再次对膨胀气体剩余热量进行利用。

请参阅图1-图4，本实用新型还可以包括通过管道与所述燃气轮机的膨胀气体入口相连的抽气系统101，抽气系统101用于将煤层中的煤层气抽出进行利用。通过在上述发电系统中添加抽气系统101，可实现实时发电的目的，无需进行中间的储气过程，将从煤层中抽出的煤层气直接输送到燃气轮机，进行燃烧做功并发电。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种煤层气热能转化系统，其特征在于，包括输入煤层气燃烧形成的膨胀气体的螺杆膨胀动力机(102)。

2.如权利要求1所述的煤层气热能转化系统，其特征在于，所述螺杆膨胀动力机(102)的旋转轴与发电机(103)相连。

3.如权利要求1所述的煤层气热能转化系统，其特征在于，所述螺杆膨胀动力机(102)的旋转轴与外接驱动设备(104)相连。

4.如权利要求3所述的煤层气热能转化系统，其特征在于，所述外接驱动设备(104)为风机、水泵、压缩机、搅拌机、磨煤机或制粉机。

5.如权利要求1所述的煤层气热能转化系统，其特征在于，还包括与所述螺杆膨胀动力机(102)的膨胀气体出口相连的换热器(105)。

6.如权利要求1-5任一项所述的煤层气热能转化系统，其特征在于，还包括通过管道与所述燃气轮机的膨胀气体入口相连的抽气系统(101)。 

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