CN217873101U - 一种煤矿设备废旧动能回收发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于煤矿废旧能量再利用技术领域，解决了现有煤矿开采过程中，存在在很多废旧动能浪费的问题。提供了一种煤矿设备废旧动能回收发电系统，乏风发电单元包括安装在巷道帮部的风力发电机组，下皮带发电单元包括下皮带、紧贴在皮带运输机下皮带下端的下托辊、固定在皮带架下部矿用发电机组和用于连接下托辊和矿用发电机组的传动组件，传动组件位于下托辊的端部且避开下皮带设置；乏风发电单元和下皮带发电单元汇接在互补控制器上，并通过互补控制器依次电性连接蓄电池和弱电终端。本系统通过乏风发电单元和下皮带发电单元将乏风中蕴藏的风能和下皮带完全空转产生的动能进行回收再利用，避免了废旧动能的浪费。

Description

一种煤矿设备废旧动能回收发电系统

技术领域

本实用新型属于煤矿废旧能量再利用技术领域，具体涉及一种煤矿设备废旧动能回收发电系统。

背景技术

在煤矿开采过程中，存在在很多废旧动能浪费的现象，煤炭能量回收再利用是现阶段的一项重要任务。

在煤矿开采系统中，井下运输皮带机作为主要的开采运输设备，起到至关重要的作用，井下运输皮带机除机头外，皮带的上部作为煤炭运输使用，下部完全空转，导致大量动能的浪费。

为稀释降低瓦斯浓度、排出井下有害气体和粉尘、对运行设备散热降温等，需要持续向井下送气，同时矿井将大量的乏风（即指甲烷浓度低于0.75%的煤矿瓦斯）排出至外界大气，一座中小型矿井每分钟能向大气中排放3000m3‑4000m3 的乏风，乏风含有大量未被利用的能量。

经检索，中国专利CN102733872A公开了一种乏风氧化发电系统，包含乏风采集与混合系统、乏风氧化装置、氧化热回收发电装置和尾气排放系统；斯采集与混合系统包含以下部件和装置：乏风井、煤矿瓦斯抽采泵站、百叶窗式集气罩、带旁路百叶窗阀和电动调节阀；乏风氧化装置，其包含有塔结构、引风口、热风出口和冷风出口，其中，塔结构中包含增压燃烧室、氧化反应床、增压气室和喷燃器；

氧化热回收发电装置包含氧化热回收装置、汽轮机和发电机组，从乏风氧化装置出来的高温烟气进入氧化热回收装置进行回收后用于发电；该系统通过使用氧化反应释放的多余能量进行回收发电，解决了一部分乏风中未被利用的能量，但是矿井排放的乏风风速快、风量大，依然存在着大量能量可以回收利用。

实用新型内容

针对现有煤矿开采过程中，存在在很多废旧动能浪费的不足，本实用新型的目的在于提供一种煤矿设备废旧动能回收发电系统，将乏风发电单元和下皮带发电单元通过互补控制器连接在一起，根据乏风的大小、下皮带发电的强弱及负荷的变化，互补控制器实现对蓄电池的工作状态进行控制和调节，保障系统在充电、放电及浮充电等的交替运行，确保发电系统工作的连续性、稳定性和可靠性。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，一种煤矿设备废旧动能回收发电系统，包括乏风发电单元、下皮带发电单元、互补控制器、蓄电池和弱电终端；乏风发电单元包括安装在巷道帮部的风力发电机组，下皮带发电单元包括皮带运输机的下皮带、紧贴在下皮带下端的下托辊、固定在皮带架下部矿用发电机组和用于连接下托辊和矿用发电机组的传动组件，传动组件位于下托辊的端部且避开下皮带设置；乏风发电单元和下皮带发电单元汇接在互补控制器上，并通过互补控制器依次电性连接蓄电池和弱电终端。

优选地，传动组件包括传动皮带和固定在矿用发电机组的输入轴上的从动轮，从动轮位于下托辊的正下方且两者之间通过张紧的传动皮带连接传动，传动皮带位于下皮带的外侧。

优选地，下托辊和从动轮上对应传动皮带的位置均设置有防止传动皮带跑偏的皮带槽。

优选地，下托辊上对应的传动组件为两组，相对设置在下托辊的两端。

优选地，风力发电机组的转动叶片正对巷道的来风方向。

优选地，弱电终端包括矿用通信系统、应急系统、照明系统、信号系统和充电系统。

与现有技术相比，具备以下有益效果：

1. 本系统通过乏风发电单元和下皮带发电单元将乏风中蕴藏的风能和下皮带完全空转产生的动能进行回收再利用，避免了废旧动能的浪费。

2. 本系统将乏风发电单元和下皮带发电单元通过互补控制器连接在一起，根据乏风的大小、下皮带发电的强弱及负荷的变化，互补控制器将两种电能进行互补整合，实现对蓄电池的工作状态进行控制和调节，保障系统在充电、放电及浮充电等的交替运行，确保发电系统工作的连续性、稳定性和可靠性。

3. 本系统通过蓄电池将产生的电能储存起来，并传输给弱电终端，解决矿井中弱电的供给问题。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，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为本实施例的系统连接框图；

图2为本实施例的乏风发电单元的安装示意图；

图3为本实施例的下皮带发电单元的正视图；

图4为本实施例的传动皮带处的连接侧视图。

图中：1-乏风发电单元；1.1-风力发电机组；2-下皮带发电单元；2.1-下皮带；2.2-下托辊；2.3-矿用发电机组；2.4-传动皮带；2.5-从动轮；3-互补控制器；4-蓄电池；5.1-通信系统；5.2-应急系统；5.3-照明系统；5.4-信号系统；5.5-充电系统；6-巷道帮部；7-皮带架。

具体实施方式

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型提供了一种实施例：

如图1至图4所示，一种煤矿设备废旧动能回收发电系统，包括乏风发电单元1、下皮带发电单元2、互补控制器3、蓄电池4和弱电终端；下皮带发电单元2包括皮带运输机的下皮带2.1、紧贴在下皮带2.1下端的下托辊2.2、固定在皮带架7下部的矿用发电机组2.3和用于连接下托辊2.2和矿用发电机组2.3的传动组件，传动组件位于下托辊2.2的端部且避开下皮带2.1设置；乏风发电单元1和下皮带发电单元2汇接在互补控制器3上，并通过互补控制器3依次电性连接蓄电池4和弱电终端。

本实施例中，乏风发电单元1包括安装在巷道帮部6的风力发电机组1.1，特别是在回风大巷及回风斜井中合理布置多组，风力发电机组1.1的转动叶片正对巷道的来风方向，保证对乏风中风能的高效率利用，风力发电机组1.1可为带有检测煤矿井下风量风速的智能化风力发电机，风量不够或者风速突变作为预警。

本实施例中，一个下托辊2.2上对应的传动组件为两组，相对设置在下托辊2.2的两端，传动组件包括传动皮带2.4和固定在矿用发电机组2.3的输入轴上的从动轮2.5，从动轮2.5位于下托辊2.2的正下方且两者之间通过张紧的传动皮带2.4连接传动，传动皮带2.4位于下皮带2.1的外侧，对传动皮带2.4进行定期检查维护，避免磨损松弛；为防止传动皮带2.4左右滑动，下托辊2.2和从动轮2.5上对应传动皮带2.4的位置均设置有防止传动皮带2.4跑偏的皮带槽。

下皮带发电单元的工作原理：下皮带2.1运转时并通过摩擦力带动其下方的下托辊2.2转动，下托辊2.2通过传动皮带2.4带动从动轮2.5转动，使从动轮2.5联动的矿用发电机组2.3的输入轴转动，将下皮带2.1空转时废弃的机械能转化为电能。

互补控制器3的功能是根据乏风的大小、下皮带发电的强弱及负荷的变化，互补控制器将两种电能进行互补整合，实现对蓄电池的工作状态进行控制和调节，保障系统在充电、放电及浮充电等的交替运行，确保发电系统工作的连续性、稳定性和可靠性，互补控制器3为现有技术，具体工作原理不做赘述。

蓄电池4为矿用蓄电池，将电能稳定地输出至弱电终端，解决矿井中弱电的供给问题，弱电终端包括矿用通信系统5.1、应急系统5.2、照明系统5.3、信号系统5.4和充电系统5.5。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种煤矿设备废旧动能回收发电系统，其特征在于：包括乏风发电单元（1）、下皮带发电单元（2）、互补控制器（3）、蓄电池（4）和弱电终端；

乏风发电单元（1）包括安装在巷道帮部的风力发电机组（1.1），下皮带发电单元（2）包括皮带运输机的下皮带（2.1）、紧贴在下皮带（2.1）下端的下托辊（2.2）、固定在皮带架下部的矿用发电机组（2.3）和用于连接下托辊（2.2）和矿用发电机组（2.3）的传动组件，传动组件位于下托辊（2.2）的端部且避开下皮带（2.1）设置；

乏风发电单元（1）和下皮带发电单元（2）汇接在互补控制器（3）上，并通过互补控制器（3）依次电性连接蓄电池（4）和弱电终端。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿设备废旧动能回收发电系统，其特征在于：所述传动组件包括传动皮带（2.4）和固定在矿用发电机组（2.3）的输入轴上的从动轮（2.5），从动轮（2.5）位于下托辊（2.2）的正下方且两者之间通过张紧的传动皮带（2.4）连接传动，传动皮带（2.4）位于下皮带（2.1）的外侧。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿设备废旧动能回收发电系统，其特征在于：所述下托辊（2.2）和从动轮（2.5）上对应传动皮带（2.4）的位置均设置有防止传动皮带（2.4）跑偏的皮带槽。

4.根据权利要求3所述的一种煤矿设备废旧动能回收发电系统，其特征在于：一个所述下托辊（2.2）上对应的传动组件为两组，相对设置在下托辊（2.2）的两端。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿设备废旧动能回收发电系统，其特征在于：所述风力发电机组（1.1）的转动叶片正对巷道的来风方向。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿设备废旧动能回收发电系统，其特征在于：所述弱电终端包括矿用的通信系统（5.1）、应急系统（5.2）、照明系统（5.3）、信号系统（5.4）和充电系统（5.5）。

Images