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  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    本实用新型提出了一种瓦斯发电系统，涉及瓦斯发电技术领域。改瓦斯发电系统包括发电机机房和瓦斯燃烧室，上述发电机机房内设有用于瓦斯供给的供气室，上述供气室连接有瓦斯供气管，上述瓦斯供气管的自由端套设有氧气补给管，上述氧气补给管内的上述瓦斯供气管上活动套设有扰动叶轮，上述瓦斯供气管的开口端及其同侧的上述氧气补给管端口均与上述瓦斯燃烧室连通，上述氧气补给管的自由端连接有氧气补给罐，上述瓦斯燃烧室设有热交换器，上述热交换器连接有发电机组。本实用新型的设计解决了目前所使用的瓦斯发电系，燃烧室内瓦斯燃烧效率低的问题。
    公开号:CN214332783U
    申请号:CN202120571906.4U
    申请日:2021-03-21
    公开日:2021-10-01
    发明作者:崔中桐
    申请人:Yonggui Energy Development Co ltd Xintian Coal Mine；
    IPC主号:F23L7-00
    专利说明:
    [n0001] 本实用新型涉及瓦斯发电技术领域，具体而言，涉及一种瓦斯发电系统。
    [n0002] 瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期，纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。在高温、高压的环境中，在成煤的同时，由于物理和化学作用，继续生成瓦斯。瓦斯是无色、无味的气体，但有时可以闻到类似苹果的香味，这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。瓦斯对空气的相对密度是0.554，在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg/m3，瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍，难溶于水，不助燃也不能维持呼吸，达到一定浓度时，能使人因缺氧而窒息，并能发生燃烧或爆炸。瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。
    [n0003] 煤矿瓦斯分高浓度瓦斯和低浓度瓦斯，高浓度瓦斯是指瓦斯浓度大于25％的瓦斯，低浓度瓦斯是指瓦斯浓度低于25％的瓦斯。我国大约60％以上的瓦斯是含甲烷25％以下的低浓度瓦斯，按煤矿安全规程要求，瓦斯浓度在25％以下的就不能贮存和输送。新版《煤矿安全规程》第148条第五项规定：抽采的瓦斯浓度低于30％时，不得作为燃气直接燃烧；用于内燃机发电或作其他用途时，瓦斯的利用、输送必须按采取相应的安全技术措施，这给低浓度瓦斯发电提供了制度保障。对于目前所使用的低浓度瓦斯发电技术，瓦斯在燃烧室内不能充分燃烧，存在燃烧效率低的问题。
    [n0004] 综上所述，我们设计了一种瓦斯发电系统解决上述技术问题。
    [n0005] 本实用新型的目的在于提供一种瓦斯发电系统，解决了目前所使用的瓦斯发电系，燃烧室内瓦斯燃烧效率低的问题。
    [n0006] 本实用新型的实施例是这样实现的：
    [n0007] 本申请实施例提供一种瓦斯发电系统，包括发电机机房和瓦斯燃烧室，上述发电机机房内设有用于瓦斯供给的供气室，上述供气室连接有瓦斯供气管，上述瓦斯供气管的自由端套设有氧气补给管，上述氧气补给管内的上述瓦斯供气管上活动套设有扰动叶轮，上述瓦斯供气管的开口端及其同侧的上述氧气补给管端口均与上述瓦斯燃烧室连通，上述氧气补给管的自由端连接有氧气补给罐，上述瓦斯燃烧室设有热交换器，上述热交换器连接有发电机组。
    [n0008] 在本实用新型的一些实施例中，上述瓦斯供气管和上述氧气补给管上均设有流量调节阀门。
    [n0009] 在本实用新型的一些实施例中，包括中央处理模块，上述流量调节阀门为电动阀门，两个上述流量调节阀门均为与上述中央处理模块连接，上述中央处理模块用于分别调节两个上述流量调节阀门的流量。
    [n0010] 在本实用新型的一些实施例中，包括连接管，上述连接管内形成有螺旋通道，上述连接管的一端与上述瓦斯燃烧室连通，上述连接管的另一端与上述瓦斯供气管的开口端及其同侧的上述氧气补给管端口共同连通。
    [n0011] 在本实用新型的一些实施例中，上述连接管与上述瓦斯燃烧室之间和上述连接管与上述瓦斯供气管之间均可拆卸连接。
    [n0012] 在本实用新型的一些实施例中，上述瓦斯燃烧室内侧为防火层，上述瓦斯燃烧室外侧为保温层。
    [n0013] 在本实用新型的一些实施例中，包括设置在上述机房内的保温室，上述瓦斯燃烧室连接有排气管，上述排气管的自由端与上述保温室连通，上述保温室连接有换热管，上述换热管的自由端顺次穿过上述热交换器的加热换热区、上述发电机机房，上述换热管的端末连接有尾气过滤器。
    [n0014] 在本实用新型的一些实施例中，上述换热管为保温管，上述换热管的数量为多个。
    [n0015] 在本实用新型的一些实施例中，上述供气室上设有防火门、防爆风机。
    [n0016] 在本实用新型的一些实施例中，上述发电机机房上设有用于促使其内外空气交换的换气风机，上述换气风机的数量为多个。
    [n0017] 相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：
    [n0018] 瓦斯供气管向瓦斯燃烧室供应瓦斯，氧气补给管用于向瓦斯燃烧室供应氧气，氧气供给是冲击扰动叶轮，在氧气气流的带动下扰动叶轮旋转，使水平输送的氧气呈旋流状输送，当氧气输送进瓦斯燃烧室后，旋流状态的氧气向快速向四周扩散，使瓦斯燃烧室内的氧气和瓦斯快速均匀混合，瓦斯和氧气的混合更均匀，瓦斯的燃烧更充分。本实用新型的设计解决了目前所使用的瓦斯发电系，燃烧室内瓦斯燃烧效率低的问题。
    [n0019] 为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
    [n0020] 图1为本实用新型实施例一种瓦斯发电系统的结构示意图；
    [n0021] 图2为本实用新型实施例图1中瓦斯燃烧室与瓦斯供气管连接的局部示意图；
    [n0022] 图3为图2中A的局部放大图。
    [n0023] 图标：1-发电机机房，2-保温室，3-氧气补给罐，4-热交换器，5-发电机组，6-尾气处理器，7-换热管，8-换气风机，9-瓦斯燃烧室，10-瓦斯供气管，11-供气室，12-防爆风机，13-防火门，14-流量调节阀门，15-氧气补给管，16-防火层，17-保温层，18-扰动叶轮，19-连接管。
    [n0024] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
    [n0025] 因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
    [n0026] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
    [n0027] 在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。
    [n0028] 此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
    [n0029] 在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
    [n0030] 在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
    [n0031] 实施例
    [n0032] 请参照图1-图3，本实施例提供一种瓦斯发电系统，包括发电机机房1和瓦斯燃烧室9，上述发电机机房1内设有用于瓦斯供给的供气室11，上述供气室11连接有瓦斯供气管10，上述瓦斯供气管10的自由端套设有氧气补给管15，上述氧气补给管15内的上述瓦斯供气管10上活动套设有扰动叶轮18，上述瓦斯供气管10的开口端及其同侧的上述氧气补给管15端口均与上述瓦斯燃烧室9连通，上述氧气补给管15的自由端连接有氧气补给罐3，上述瓦斯燃烧室9设有热交换器4，上述热交换器4连接有发电机组5。
    [n0033] 值得说明的是，发电机组5为蒸汽发电机组5，热交换器4吸收的能量传递给蒸汽发电机组5，蒸汽发电机组5再将上述热交换器4获得的能量用于发电，在这里需要说明的是，发电机组5为蒸汽发电机组5仅仅是一种实施方式，并不是对发电机组5的结构进行限定，在其它实施例中，能实现热交换器4取得的能量发电均能应用在此处，扰动叶轮18固定在氧气补给管15上，扰动叶轮18能够自转。
    [n0034] 在使用时，供气室11内的瓦斯通过瓦斯供气管10进入到瓦斯供气室11内，氧气补给罐3内的氧气通过氧气补给管15进入瓦斯燃烧室9内，在氧气进入瓦斯燃烧室9之前，氧气气流带动扰动叶轮18转动，扰动叶轮18使氧气气流呈旋流状喷射进瓦斯燃烧室9，喷射进瓦斯燃烧室9内的旋流状氧气能快速与瓦斯燃烧室9内的瓦斯均匀混合，提高了瓦斯与氧气的混合速率。瓦斯与氧气的混合更均匀，瓦斯的燃烧更充分，使得瓦斯的燃烧效率更高。本实用新型的设计解决了目前所使用的瓦斯发电系，燃烧室内瓦斯燃烧效率低的问题。
    [n0035] 在本实用新型的一些实施例中，上述瓦斯供气管10和上述氧气补给管15上均设有流量调节阀门14。
    [n0036] 在上述实施例中，流量调节阀门14亦称自力式平衡阀、流量控制阀、流量控制器、动态平衡阀、流量平衡阀，是一种直观简便的流量调节控制装置。管网中应用流量调节阀可直接根据设计来设定流量，阀门可在水作用下，自动消除管线的剩余压头及压力波动所引起的流量偏差，无论系统压力怎样变化均保持设定流量不变，该阀这些功能使管网流量调节一次完成，把调网工作变为简单的流量分配，有效的解决管网的水力失调。对于瓦斯的燃烧，CH4+2O2＝CO2,一份甲烷需要两份氧气，即通过两个流量调节阀门14的设计，控制甲烷和氧气的供给速率，氧气的供给速率稍大于甲烷的两倍。即节约了氧气的用量，也使得氧气与甲烷充分混合燃烧。
    [n0037] 在本实用新型的一些实施例中，包括中央处理模块，上述流量调节阀门14为电动阀门，两个上述流量调节阀门14均为与上述中央处理模块连接，上述中央处理模块用于分别调节两个上述流量调节阀门14的流量。
    [n0038] 在上述实施例中，中央处理模块(CPM)(图中未示出)用于负责整个交换系统的模块间呼叫接续管理，通过构建中央数据库(CDB)来实现对中继资源和各种共享资源的管理，并负责管理和维护中心模块的设备。氧气补给管15和瓦斯供气管10上均连接有流量传感器(图中未示出)，两个流量传感器均与中央处理模块连接，中央处理模块能根据检测的对应数据调节流量调节阀门14的流量，尤其是针对浓度不均匀的瓦斯。
    [n0039] 在本实用新型的一些实施例中，包括连接管19，上述连接管19内形成有螺旋通道，上述连接管19的一端与上述瓦斯燃烧室9连通，上述连接管19的另一端与上述瓦斯供气管10的开口端及其同侧的上述氧气补给管15端口共同连通。
    [n0040] 在上述实施例中，氧气补给管15内喷射处的旋流氧气与瓦斯供气管10喷射出的瓦斯在连接管19内预混合，使瓦斯和氧气的混合气体进入瓦斯燃烧室9内即能充分燃烧，省去了在瓦斯燃烧室9内的混合过程，使瓦斯的燃烧效果更好。连接管19内形成有螺旋通道，使得进入连接管19内的瓦斯和氧气的混合气体形成螺旋气流，能再度均匀混合，使瓦斯与氧气的混合效果再次得到提升。
    [n0041] 在本实用新型的一些实施例中，上述连接管19与上述瓦斯燃烧室9之间和上述连接管19与上述瓦斯供气管10之间均可拆卸连接。
    [n0042] 在上述实施例中，连接管19的两端与瓦斯燃烧室9、瓦斯供气管10均通过法兰螺栓连接，以实现连接管19的拆卸，便于对氧气供给管上套设的扰动叶轮18进行更换。连接管19的连接处设有垫片，以提高连接管19连接的密封性，放置瓦斯气体的泄漏。
    [n0043] 在本实用新型的一些实施例中，上述瓦斯燃烧室9内侧为防火层16，上述瓦斯燃烧室9外侧为保温层17。
    [n0044] 在上述实施例中，防火层16由防火材料制成，防火材料是指各种对现代防火起到绝对性的作用的、多用于建筑的材料。常用的防火材料包括防火板、防火门13、防火玻璃、防火涂料防火包等。防火层16具有防止或阻滞火焰蔓延性能的材料，对瓦斯燃烧室9具有保护作用，以增加瓦斯燃烧室9的使用寿命。保温层17由保温材料制成，保温材料一般是指热系数小于或等于0.12的材料。保温材料发展很快，在工业和建筑中采用良好的保温技术与材料，往往可以起到事半功倍的效果。建筑中每使用一吨矿物棉绝热制品，一年可节约一吨石油。保温材料能避免瓦斯燃烧室9内热量的损失。
    [n0045] 在本实用新型的一些实施例中，包括设置在上述机房内的保温室2，上述瓦斯燃烧室9连接有排气管，上述排气管的自由端与上述保温室2连通，上述保温室2连接有换热管7，上述换热管7的自由端顺次穿过上述热交换器的加热换热区、上述发电机机房1，上述换热管7的端末连接有尾气过滤器。
    [n0046] 在上述实施例中，保温室2由保温材料制成，瓦斯燃烧室9排出的气体还具有一定的热量，该气体通入保温室2内经过排气管与热交换器4发生热交换，进一步提高了该气体的热量利用效率。换热管7覆盖在热交换器4的加热区。
    [n0047] 在本实用新型的一些实施例中，上述换热管7为保温管，上述换热管7的数量为多个。
    [n0048] 在上述实施例中，换热管7为保温管，能减少气体输送过程中热量的流失，换热管7的数量为多个，增大了与热交换器4的接触面积，以提高换热效率。
    [n0049] 在本实用新型的一些实施例中，上述供气室11上设有防火门13、防爆风机12。
    [n0050] 在上述实施例中，防火门13能够提高防爆等级，供气室11装有防爆风机12，防爆风机12能够将供气室11内的少量瓦斯及时排出，避免有少量泄漏的瓦斯在供气室11内聚集而造成安全隐患。
    [n0051] 在本实用新型的一些实施例中，上述发电机机房1上设有用于促使其内外空气交换的换气风机8，上述换气风机8的数量为多个。
    [n0052] 在上述实施例中，换气风机8的设计，促使发电机机房1与外界的空气流通，发电机机房1内瓦斯浓度过高的问题
    [n0053] 综上，本实用新型的实施例提供一种瓦斯发电系统，其至少具有以下技术效果：
    [n0054] 供气室11内的瓦斯通过瓦斯供气管10进入到瓦斯供气室11内，氧气补给罐3内的氧气通过氧气补给管15进入瓦斯燃烧室9内，在氧气进入瓦斯燃烧室9之前，氧气气流带动扰动叶轮18转动，扰动叶轮18使氧气气流呈旋流状喷射进瓦斯燃烧室9，喷射进瓦斯燃烧室9内的旋流状氧气能快速与瓦斯燃烧室9内的瓦斯均匀混合，提高了瓦斯与氧气的混合速率。瓦斯与氧气的混合更均匀，瓦斯的燃烧更充分，使得瓦斯的燃烧效率更高。连接管19的设计，使瓦斯和氧气进一步充分混合后进入到瓦斯燃烧室9内，进一步提高了瓦斯与氧气均匀混合，通过连接管19使瓦斯与氧气预混合，使瓦斯和氧气的混合气体进入燃烧室直接充分燃烧。
    [n0055] 以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
    权利要求:
    Claims (10)
    [0001] 1.一种瓦斯发电系统，其特征在于，包括发电机机房和瓦斯燃烧室，所述发电机机房内设有用于瓦斯供给的供气室，所述供气室连接有瓦斯供气管，所述瓦斯供气管的自由端套设有氧气补给管，所述氧气补给管内的所述瓦斯供气管上活动套设有扰动叶轮，所述瓦斯供气管的开口端及其同侧的所述氧气补给管端口均与所述瓦斯燃烧室连通，所述氧气补给管的自由端连接有氧气补给罐，所述瓦斯燃烧室设有热交换器，所述热交换器连接有发电机组。
    [0002] 2.根据权利要求1所述的一种瓦斯发电系统，其特征在于，所述瓦斯供气管和所述氧气补给管上均设有流量调节阀门。
    [0003] 3.根据权利要求2所述的一种瓦斯发电系统，其特征在于，包括中央处理模块，所述流量调节阀门为电动阀门，两个所述流量调节阀门均为与所述中央处理模块连接，所述中央处理模块用于分别调节两个所述流量调节阀门的流量。
    [0004] 4.根据权利要求1所述的一种瓦斯发电系统，其特征在于，包括连接管，所述连接管内形成有螺旋通道，所述连接管的一端与所述瓦斯燃烧室连通，所述连接管的另一端与所述瓦斯供气管的开口端及其同侧的所述氧气补给管端口共同连通。
    [0005] 5.根据权利要求4所述的一种瓦斯发电系统，其特征在于，所述连接管与所述瓦斯燃烧室之间和所述连接管与所述瓦斯供气管之间均可拆卸连接。
    [0006] 6.根据权利要求1所述的一种瓦斯发电系统，其特征在于，所述瓦斯燃烧室内侧为防火层，所述瓦斯燃烧室外侧为保温层。
    [0007] 7.根据权利要求1所述的一种瓦斯发电系统，其特征在于，包括设置在所述机房内的保温室，所述瓦斯燃烧室连接有排气管，所述排气管的自由端与所述保温室连通，所述保温室连接有换热管，所述换热管的自由端顺次穿过所述热交换器的加热换热区、所述发电机机房，所述换热管的端末连接有尾气过滤器。
    [0008] 8.根据权利要求7所述的一种瓦斯发电系统，其特征在于，所述换热管为保温管，所述换热管的数量为多个。
    [0009] 9.根据权利要求1所述的一种瓦斯发电系统，其特征在于，所述供气室上设有防火门、防爆风机。
    [0010] 10.根据权利要求1所述的一种瓦斯发电系统，其特征在于，所述发电机机房上设有用于促使其内外空气交换的换气风机，所述换气风机的数量为多个。
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    同族专利:
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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