The invention discloses a capsule type heat energy extracting device and method for coal field fire area, which belongs to the technical field of thermoelectric conversion equipment, and solves the problems of low utilization rate of heat energy in fire area, low conversion efficiency of thermoelectric power, large amount of engineering, and difficulty in recycling and reusing in the prior technology. The device comprises a thermoelectric generating device, a heat transfer device and a cooling device; a thermoelectric generating device consists of a hollow columnar structure with a cold end (81) inside the columnar structure and a hot end (82) outside the columnar structure; a heat transfer device is used to raise the temperature of the hot end (82); a heat transfer device includes a high thermal conductivity capsule (11) and a medium temperature heat pipe (9); a cooling device is used to reduce the temperature of the cold end (81); and a cooling device is used to raise the temperature of the hot end (82). The utility model comprises a high thermal conductivity capsule heat pipe (5) and a heat dissipation fin (2). The device and method of the invention are suitable for heat energy extraction in coal field fire area.
【技术实现步骤摘要】
一种煤田火区胶囊式热能提取装置和方法
本专利技术属于热电转换设备
，特别涉及一种煤田火区胶囊式热能提取装置和方法。
技术介绍
煤田火灾是世界采煤国家所共同面临的灾害之一。煤田火区不仅烧毁大量煤炭资源和呆滞大量煤炭资源不能开采，而且还产生了大量CO、CO2、SO2等有毒有害气体和汞、硒等污染土壤和水资源的有害化学物质，对西部脆弱生态环境造成严重的破坏。煤田火区燃烧体积大、温度高，火区中蕴藏着巨大的热量。据统计，全世界每年约有10亿吨煤炭被地下煤火烧毁，产生约1000GW的能量，相当于全球500个核电站所产能量总和的2.5倍，超过水利发电所产能量近100GW。若将煤田火区的热提取和治理相结合，即通过对火区热量的提取与利用来达到火区“绿色”治理的目的，可实现火灾治理、能源利用以及环境保护有机统一。为提取煤田火区热能并将其转换为电能加以利用，公开号为CN106026778A的专利文件公开了一种煤田火区热能可持续利用与煤火治理系统及方法，包括：在煤田火区埋设水平钢管并通以热载体将火区热能提取至地面，然后再通过温差发电单元转换热载体所含热能。该系统和方法是先将火区热量提...
【技术保护点】
1.一种煤田火区胶囊式热能提取装置，其特征在于，包括温差发电装置、传热装置和冷却装置；所述温差发电装置包括冷端(81)和热端(82)，所述温差发电装置为空心柱状结构，所述冷端(81)在柱状结构内侧，所述热端(82)在柱状结构外侧，所述柱状结构为四棱柱；所述传热装置用于提高所述热端(82)的温度，传热装置包括高导热胶囊(11)和中温热管(9)，所述高导热胶囊(11)用于填充所述温差发电装置与煤田火区高温区(6)之间的间隙，所述高导热胶囊(11)内壁与所述热端(82)贴合，将煤田火区高温区(6)的热能传导至热端(82)；所述中温热管(9)设置于高导热胶囊(11)中，下端超出高导...
【技术特征摘要】
1.一种煤田火区胶囊式热能提取装置，其特征在于，包括温差发电装置、传热装置和冷却装置；所述温差发电装置包括冷端(81)和热端(82)，所述温差发电装置为空心柱状结构，所述冷端(81)在柱状结构内侧，所述热端(82)在柱状结构外侧，所述柱状结构为四棱柱；所述传热装置用于提高所述热端(82)的温度，传热装置包括高导热胶囊(11)和中温热管(9)，所述高导热胶囊(11)用于填充所述温差发电装置与煤田火区高温区(6)之间的间隙，所述高导热胶囊(11)内壁与所述热端(82)贴合，将煤田火区高温区(6)的热能传导至热端(82)；所述中温热管(9)设置于高导热胶囊(11)中，下端超出高导热胶囊(11)下端，中温热管(9)用于吸收灭火钻孔(10)下端热空气中的热量；所述冷却装置用于降低所述冷端(81)的温度，冷却装置包括高导热胶囊式热管(5)和散热翅片(2)，所述高导热胶囊式热管(5)设置于所述空心柱状结构的腔体内，并与所述腔体内壁贴合，所述高导热胶囊式热管(5)内存储有冷媒工质(4)。2.根据权利要求1所述的煤田火区胶囊式热能提取装置，其特征在于，所述散热翅片(2)采用绕片式排布并倾斜向上设置，所述散热翅片(2)与水平面呈25°-35°夹角。3.根据权利要求1或2所述的煤田火区胶囊式热能提取装置，其特征在于，所述冷却装置还包括高导热组件，所述高导热胶囊式热管(5)底部封闭，高导热胶囊式热管(5)上端与高导热组件下端连接，所述散热翅片(2)沿圆周方向设置在高导热组件上。4.根据权利要求1或2所述的煤田火区胶囊式热能提取装置，其特征在于，所述冷媒工质(4)为甲醇，在所述高导热胶囊式热管(5)内的充液率为35～45％。5.根据权利要求1所述的煤田火区胶囊式热能提取装置，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：仲晓星，张新浩，司胜楠，朱贺，鹿才源，汤研，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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