一種煤層氣發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種煤層氣發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源供給日趨緊張，與煤炭共存且在煤炭生產(chǎn)中作為影響安全生產(chǎn)的煤層氣，成為新型清潔能源資源。
[0003]煤層氣俗稱(chēng)“瓦斯”，其主要成分是CH4(甲烷)，與煤炭伴生、以吸附狀態(tài)儲(chǔ)存于煤層內(nèi)的非常規(guī)天然氣，熱值是通用煤的2-5倍。I立方米純煤層氣的熱值相當(dāng)于1.13kg汽油、1.21kg標(biāo)準(zhǔn)煤，其熱值與天然氣相當(dāng)，可以與天然氣混輸混用，而且燃燒后很潔凈，幾乎不產(chǎn)生任何廢氣，是上好的工業(yè)、化工、發(fā)電和居民生活燃料。
[0004]大規(guī)模開(kāi)采煤層氣將會(huì)產(chǎn)生巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益:一是，煤層氣的主要成分為CH4，排放后的甲烷能夠破壞臭氧層，增加溫室效應(yīng)，通過(guò)抽采利用減少CH4的排放就可減輕溫室效應(yīng)，減緩地球變暖趨勢(shì);二是，通過(guò)開(kāi)采利用可以減少非清潔能源煤炭和需進(jìn)口能源石油的依賴(lài)度，改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu);三是，提高了煤礦生產(chǎn)的安全程度；四是，將煤層氣進(jìn)行開(kāi)采利用后發(fā)電，作為井口自備電站，可實(shí)現(xiàn)煤層氣井口的節(jié)能減排，降低煤層氣井口生產(chǎn)成本;五是，不將煤層氣直接排空，可提高居民生活水平和城市空氣質(zhì)量。
[0005]但是，現(xiàn)如今對(duì)煤層氣的開(kāi)采主要用作燃料，其蘊(yùn)含的巨大熱量不能充分的得到利用，因此，利用煤層氣進(jìn)行發(fā)電具有著廣闊的市場(chǎng)前景，對(duì)于緩解能源危機(jī)具有重要意義。
[0006]因此，如何利用煤層氣進(jìn)行穩(wěn)定、高效的發(fā)電便成為了一個(gè)急需解決的問(wèn)題?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0007]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種煤層氣發(fā)電系統(tǒng)，具體地，采用了如下的技術(shù)方案:
[0008]—種煤層氣發(fā)電系統(tǒng)，包括依次連接的煤層氣收集系統(tǒng)、煤層氣凈化系統(tǒng)、燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電系統(tǒng)和余熱回收系統(tǒng)，所述燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電系統(tǒng)還連接冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)包括采用軟化水進(jìn)行機(jī)內(nèi)閉式循環(huán)的內(nèi)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和采用冷卻塔循環(huán)二次供水方式的外循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。
[0009]進(jìn)一步地，所述的內(nèi)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)包括用于軟化處理水的加藥裝置，加藥裝置的輸入端設(shè)置在井下礦井中。
[0010]進(jìn)一步地，所述的內(nèi)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)包括加藥裝置和靜壓水箱，靜壓水箱的輸入端連接加藥裝置的輸出端，靜壓水箱的輸出端通過(guò)換熱器連接燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電系統(tǒng)。
[0011]進(jìn)一步地，所述的換熱器包括中冷換熱器和高冷換熱器，中冷換熱器的輸入端連接靜壓水箱，中冷換熱器的輸出端連接高冷換熱器，高冷換熱器(604)的輸出端連接燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電系統(tǒng)。
[0012]進(jìn)一步地，所述煤層氣收集系統(tǒng)包括煤層氣抽放裝置和與之連接的輸氣管道，所述的煤層氣凈化系統(tǒng)包括冷凝分流器和與之連接的過(guò)濾處理器;所述的輸氣管道連通冷凝分流器，所述的過(guò)濾處理器連接燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電系統(tǒng)。
[0013]進(jìn)一步地，所述的輸氣管道上設(shè)置用于控制煤層氣濃度的水霧發(fā)生器。
[0014]進(jìn)一步地，所述輸氣管道與冷凝分流器之間和過(guò)濾處理器與燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電系統(tǒng)之間分別設(shè)置阻火器。
[0015]進(jìn)一步地，所述輸氣管道上設(shè)置用于監(jiān)測(cè)煤層氣濃度的抽放監(jiān)控裝置;所述輸氣管道上位于煤層氣抽放裝置與抽放監(jiān)控裝置之間依次設(shè)置防爆裝置和防回火裝置。
[0016]進(jìn)一步地，所述的輸氣管道還連接有用于排放過(guò)量煤層氣的排空火炬，排空火炬設(shè)置在抽放監(jiān)控裝置與燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電系統(tǒng)之間。
[0017]進(jìn)一步地，所述的余熱回收系統(tǒng)包括余熱鍋爐，余熱鍋爐連接燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電系統(tǒng)。
[0018]本實(shí)用新型的煤層氣發(fā)電系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)分為內(nèi)循環(huán)冷卻系統(tǒng)和外循環(huán)冷卻系統(tǒng)，內(nèi)循環(huán)冷卻系統(tǒng)為機(jī)內(nèi)閉式循環(huán)，采用軟化水，軟化水由加藥裝置處理后，送入靜壓水箱，由靜壓水箱補(bǔ)給;外循環(huán)水系統(tǒng)采用冷卻塔循環(huán)二次供水方式，外循環(huán)冷卻系統(tǒng)的外循環(huán)水由發(fā)電機(jī)配套的水栗將循環(huán)水池內(nèi)的水栗入發(fā)電機(jī)，用于吸收內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)水的熱量，然后在水壓力下，吸收了熱量的冷卻水通過(guò)噴淋，實(shí)現(xiàn)放熱，最后重新回到循環(huán)水池內(nèi)備用。
[0019]因此，本實(shí)用新型的煤層氣發(fā)電系統(tǒng)采用內(nèi)循環(huán)冷卻系統(tǒng)和外循環(huán)冷卻系統(tǒng)兩種冷卻方式相結(jié)合，具有更好的冷卻效果，且充分實(shí)現(xiàn)了冷卻水的循環(huán)利用，可有效杜絕水資源的浪費(fèi)，對(duì)于煤礦地區(qū)的節(jié)水具有重要的意義。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1本實(shí)用新型的系統(tǒng)圖；
[0021 ]圖2本實(shí)用新型的煤層氣輸送系統(tǒng)圖；
[0022]圖3本實(shí)用新型的冷卻系統(tǒng)圖。
[0023]附圖中的標(biāo)號(hào)說(shuō)明:100-煤層氣收集系統(tǒng)101-煤層氣抽放裝置102-輸氣管道103-水霧發(fā)生器104-防爆裝置105-防回火裝置106-抽放監(jiān)控裝置107-循環(huán)栗108-氣、水分離器109-排空火炬110-水封裝置200-煤層氣凈化系統(tǒng)201-冷凝分流器202-過(guò)濾處理器300-燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電系統(tǒng)301-燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組400-供電系統(tǒng)500-余熱回收系統(tǒng)600-冷卻系統(tǒng)601-加藥裝置602-靜壓水箱603-中冷換熱器604-高冷換熱器605-水處理系統(tǒng)700-阻火器。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一種煤層氣發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述:
[0025]如圖1所示，一種煤層氣發(fā)電系統(tǒng)，包括依次連接的煤層氣收集系統(tǒng)100、煤層氣凈化系統(tǒng)200、燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電系統(tǒng)300和余熱回收系統(tǒng)500，所述煤層氣收集系統(tǒng)100包括煤層氣抽放裝置101和與之連接的輸氣管道102，所述的煤層氣凈化系統(tǒng)200包括冷凝分流器201和與之連接的過(guò)濾處理器202;所述的輸氣管道102連通冷凝分流器201，所述的過(guò)濾處理器202連接燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電系統(tǒng)300。
[0026]本實(shí)用新型的煤層氣發(fā)電系統(tǒng)利用煤層氣抽放裝置101將礦井內(nèi)的煤層氣收集起來(lái)，并通過(guò)輸氣管道102將煤層氣輸送至燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電系統(tǒng)300，通過(guò)在燃燒室內(nèi)爆炸燃燒推動(dòng)活塞做功，使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，尾氣經(jīng)余熱回收系統(tǒng)500換熱后排到機(jī)房外。本實(shí)用新型在將煤層氣輸送至燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電系統(tǒng)300之前經(jīng)過(guò)煤層氣凈化系統(tǒng)200進(jìn)行凈化，確保其安全燃燒，燃燒后的尾氣又經(jīng)余熱回收系統(tǒng)500進(jìn)行余熱回收利用。
[0027]本實(shí)用新型的凈化系統(tǒng)200包括冷凝分流器201和過(guò)濾處理器202，冷凝分流器201主要是通過(guò)冷凝的方式將煤層氣中的水分析出，并排出，有利于煤層氣更好的進(jìn)行燃燒;過(guò)濾處理器202主要用于將煤層氣中的固體物或者粉塵等過(guò)濾掉，一方面有利于煤層氣更好的進(jìn)行燃燒，另一方面，避免對(duì)燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電系統(tǒng)300造成損害。
[0028]因此，本實(shí)用新型的煤層氣發(fā)電系統(tǒng)可安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行，且實(shí)現(xiàn)了煤層氣的充分利用。
[0029]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的輸氣管道102上設(shè)置用于控制煤層氣濃度的水霧發(fā)生器103 ο當(dāng)輸氣管道102中的煤層氣濃度過(guò)高時(shí)，啟動(dòng)水霧發(fā)生器103對(duì)煤層氣進(jìn)行吸附，降低其濃度。
[0030]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，輸氣管道102與冷凝分流器201之間和過(guò)濾處理器202與燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電系統(tǒng)300之間分別設(shè)置阻火器700。阻火器一般安裝在輸送可燃?xì)怏w的管道中，或者通風(fēng)的槽罐上，阻止傳播火焰(爆燃或爆轟)通過(guò)的裝置，由阻火芯、阻火器外殼及附件構(gòu)成。
[0031]如圖2所示，作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，輸氣管道102上設(shè)置用于監(jiān)測(cè)煤層氣濃度的抽放監(jiān)控裝置106。通過(guò)抽放監(jiān)控裝置106來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)煤層氣的抽放，使得整個(gè)系統(tǒng)更加的安全穩(wěn)定。
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