煤层气发电系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种煤层气发电系统，属于煤层气发电技术领域，提供了一种采用煤层气进行发电，有效节约能源的煤层气发电系统，所采用的技术方案为包括瓦斯抽采装置、燃气发电机以及与余热回收系统，瓦斯抽采装置通过瓦斯输送管道与燃气发电机相连接，瓦斯输送管道上依次设置有水封阻火器、干式阻火器、总控制阀、水雾喷头和脱水器，干式阻火器和总控制阀之间设置有放散支路，放散支路上设置有放散安全阀，总控制阀和脱水器之间设置有多个水雾喷头，水封阻火器、水雾喷头均通过供水管路与喷雾水箱相连通，供水管路上设置有水雾循环泵，脱水器通过脱水管路与喷雾水箱相连通，喷雾水箱内设置有漫水挡板；本实用新型专利技术广泛用于煤层气的发电。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种煤层气发电系统，属于煤层气发电

技术介绍
随着能源供给日趋紧张，与煤炭共存且在煤炭生产中作为影响安全生产的煤层气，成为新型清洁能源资源。煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是CH4(甲烷)，与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气，热值是通用煤的2-5倍。1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤，其热值与天然气相当，可以与天然气混输混用，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。大规模开采煤层气将会产生巨大的社会和经济效益：一是，煤层气的主要成分为CH4，排放后的甲烷能够破坏臭氧层，增加温室效应，通过抽采利用减少CH4的排放就可减轻温室效应，减缓地球变暖趋势；二是，通过开采利用可以减少非清洁能源煤炭和需进口能源石油的依赖度，改善能源消费结构；三是，提高了煤矿生产的安全程度；四是，将煤层气进行开采利用后发电，作为井口自备电站，可实现煤层气井口的节能减排，降低煤层气井口生产成本；五是，不将煤层气直接排空，可提高居民生活水平和城市空气质量。但是，现如今对煤层气的开采主要用作燃料，其蕴含的巨大热量不能充分的得到利用，因此，利用煤层气进行发电具有着广阔的市场前景，对于缓解能源危机具有重要意义。因此，如何利用煤层气进行稳定、高效的发电便成为了一个急需解决的问题。
技术实现思路
为解决现有技术存在的技术问题，本技术提供了一种采用煤层气进行发电，有效节约能源的煤层气发电系统。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案为煤层气发电系统，包括：设置在瓦斯抽放站的瓦斯抽采装置、燃气发电机以及与燃气发电机连接的余热回收系统，所述瓦斯抽采装置抽采的瓦斯通过瓦斯输送管道与燃气发电机相连接，所述瓦斯输送管道上依次设置有水封阻火器、干式阻火器、总控制阀、水雾喷头和脱水器，所述干式阻火器和总控制阀之间设置有放散支路，所述放散支路上设置有放散安全阀，所述总控制阀和脱水器之间设置有多个水雾喷头，所述水封阻火器、水雾喷头均通过供水管路与喷雾水箱相连通，所述供水管路上设置有水雾循环泵，所述脱水器通过脱水管路与喷雾水箱相连通，所述喷雾水箱内设置有漫水挡板。优选的，所述瓦斯抽采装置主要由固定在基座上的机架、调速电机、主动链轮、从动链轮和链条构成，所述机架顶部设置有调速电机、主动链轮和从动链轮，所述调速电机通过减速器与主动链轮相连接，所述主动链轮和从动链轮上设置有链条，所述链条一端连接抽油杆，另一端连接平衡块，所述机架的底座上设置有配重。优选的，所述基座主要由混凝土基础、找平层、基础垫板和定位板构成，所述混凝土基础上设置有找平层，所述找平层上设置有基础垫板，所述基础垫板上设置有定位板，所述定位板上设置有多个定位槽，与之相对应，机架的底座上设置有多个定位凸起，所述机架的底座通过预埋螺栓固定在混凝土基础上，所述预埋螺栓依次贯穿找平层、基础垫板和定位板。优选的，所述余热回收系统包括换热器、冷却循环水箱、补水箱和蓄热水箱，所述燃气发电机和油冷器之间设置有换热器，所述换热器的油侧进、出口分别与燃气发电机的出油口和油冷器的进油口连接，换热器的水侧进、出口分别与冷却循环水箱相连接，所述换热器的油侧进、出口分别设置有油控制阀，且燃气发电机的出油口和油冷器的进油口之间还设置有检修管路，所述检修管路上设置有检修控制阀，所述换热器的水侧进口设置有冷却循环泵，所述换热器内油与水的运动方向相反,所述冷却循环水箱的进水口与补水箱相连接,所述冷却循环水箱的出水口与蓄热水箱相连接。优选的，所述换热器内的换热管呈锥形螺旋状，且换热管上设置有多个导热体。优选的，所述冷却循环水箱与补水箱之间设置有补水控制阀、补水泵和过滤器；所述冷却循环水箱与蓄热水箱之间设置有蓄热控制阀和蓄热泵。优选的，还包括主控管理系统、发电机控制系统和用于控制瓦斯抽采、输送的瓦斯抽采输送PLC控制单元以及用于控制余热回收的余热回收PLC控制单元，所述发电机控制系统、瓦斯抽采输送PLC控制单元和余热回收PLC控制单元均与主控管理系统相连接;所述主控管理系统为计算机；所述瓦斯抽采输送PLC控制单元包括与可编程PLC控制相连接的调速电机、摄像机、总控制阀、放散安全阀、水雾循环泵、瓦斯压力表和瓦斯流量计，所述摄像机安装在机架顶部，用于观察抽采情况；所述瓦斯压力表和瓦斯流量计均安装在瓦斯输送管道上；所述余热回收PLC控制单元包括与可编程PLC控制相连接的油控制阀、检修控制阀、冷却循环泵、补水控制阀、补水泵、蓄热控制阀、蓄热泵、冷却水温度传感器和冷却水液位传感器，所述冷却水温度传感器和冷却水液位传感器安装在冷却循环水箱内。优选的，所述主控管理系统还包括操作台和触摸屏。与现有技术相比，本技术具有以下技术效果：本技术将抽采的瓦斯经过瓦斯输送管道输送至燃气发电机进行发电，并且输送过程中将水雾与煤层气混合输送，能够有效地解决煤矿瓦斯事故、改善煤矿安全生产条件，又有利于增加洁净能源供应；同时发电产生的余热通过水箱进行回收，方便煤矿工人的日常用水，充分利用有效能源，节能环保。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的控制原理框图。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，煤层气发电系统，包括：设置在瓦斯抽放站的瓦斯抽采装置、燃气发电机1以及与燃气发电机连接的余热回收系统，瓦斯抽采装置抽采的瓦斯通过瓦斯输送管道2与燃气发电机1相连接，瓦斯输送管道2上依次设置有水封阻火器3、干式阻火器4、总控制阀5、水雾喷头6和脱水器7，干式阻火器4和总控制阀5之间设置有放散支路8，放散支路8上设置有放散安全阀9，总控制阀5和脱水器7之间设置有多个水雾喷头6，水封阻火器3、水雾喷头6均通过供水管路10与喷雾水箱11相连通，供水管路10上设置有水雾循环泵12，脱水器7通过脱水管路13与喷雾水箱11相连通，喷雾水箱11内设置有漫水挡板14。抽采的瓦斯通过瓦斯输送管道输送至燃气发电机进行发电，在输送过程中，依次经过水封阻火器、干式阻火器进行处理，然后一部分经过放散安全阀进行少量排空；另一部分与水雾喷头进行混合，再经脱水器、阻火器到达瓦斯发电站作为燃料发电，脱水器分离出来的水循环使用，这样能够保证瓦斯长距离输送，能够有效地解决煤矿瓦斯事故、改善煤矿安全生产条件，又有利于增加洁净能源供应。瓦斯抽采装置主要由固定在基座上的机架15、调速电机16、主动链轮17、从动链轮18和链条19构成，机架15顶部设置有调速电机16、主动链轮17和从动链轮18，调速电机16通过减速器与主动链轮17相连接，主动链轮17和从动链轮18上设置有链条19，链条19一端连接抽油杆20，另一端连接平衡块26，机架15的底座上设置有配重27。其中，基座主要由混凝土基础21、找平层22、基础垫板23和定位板24构成，混凝土基础21上设置有找平层22，找平层22上设置有基础垫板23，基础垫板23上设置有定位板24，定位板24上设置有多个定位槽，与之相对应，机架的底座上设置有多个定位凸起25，机本文档来自技高网...

【技术保护点】
煤层气发电系统，包括：设置在瓦斯抽放站的瓦斯抽采装置、燃气发电机以及与燃气发电机连接的余热回收系统，其特征在于：所述瓦斯抽采装置抽采的瓦斯通过瓦斯输送管道与燃气发电机相连接，所述瓦斯输送管道上依次设置有水封阻火器、干式阻火器、总控制阀、水雾喷头和脱水器，所述干式阻火器和总控制阀之间设置有放散支路，所述放散支路上设置有放散安全阀，所述总控制阀和脱水器之间设置有多个水雾喷头，所述水封阻火器、水雾喷头均通过供水管路与喷雾水箱相连通，所述供水管路上设置有水雾循环泵，所述脱水器通过脱水管路与喷雾水箱相连通，所述喷雾水箱内设置有漫水挡板。

【技术特征摘要】
1.煤层气发电系统，包括：设置在瓦斯抽放站的瓦斯抽采装置、燃气发电机以及与燃气发电机连接的余热回收系统，其特征在于：所述瓦斯抽采装置抽采的瓦斯通过瓦斯输送管道与燃气发电机相连接，所述瓦斯输送管道上依次设置有水封阻火器、干式阻火器、总控制阀、水雾喷头和脱水器，所述干式阻火器和总控制阀之间设置有放散支路，所述放散支路上设置有放散安全阀，所述总控制阀和脱水器之间设置有多个水雾喷头，所述水封阻火器、水雾喷头均通过供水管路与喷雾水箱相连通，所述供水管路上设置有水雾循环泵，所述脱水器通过脱水管路与喷雾水箱相连通，所述喷雾水箱内设置有漫水挡板。2.根据权利要求1所述的煤层气发电系统，其特征在于：所述瓦斯抽采装置主要由固定在基座上的机架、调速电机、主动链轮、从动链轮和链条构成，所述机架顶部设置有调速电机、主动链轮和从动链轮，所述调速电机通过减速器与主动链轮相连接，所述主动链轮和从动链轮上设置有链条，所述链条一端连接抽油杆，另一端连接平衡块，所述机架的底座上设置有配重。3.根据权利要求2所述的煤层气发电系统，其特征在于：所述基座主要由混凝土基础、找平层、基础垫板和定位板构成，所述混凝土基础上设置有找平层，所述找平层上设置有基础垫板，所述基础垫板上设置有定位板，所述定位板上设置有多个定位槽，与之相对应，机架的底座上设置有多个定位凸起，所述机架的底座通过预埋螺栓固定在混凝土基础上，所述预埋螺栓依次贯穿找平层、基础垫板和定位板。4.根据权利要求2或3所述的煤层气发电系统，其特征在于：所述余热回收系统包括换热器、冷却循环水箱、补水箱和蓄热水箱，所述燃气发电机和油冷器之间设置有换热器，所述换热器的油侧进、出口分别与燃气发电机的出油口和油冷器的进油口连接，换热器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志飞，闫宇超，兰永磊，马雁波，
申请(专利权)人：山西凯嘉煤层气发电有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14