一种煤矿瓦斯全利用集成系统的制作方法

1.本发明属于能源利用技术领域，更具体地说，特别涉及一种煤矿瓦斯全利用集成系统。


背景技术：

2.截止到2020年年底，全年全国抽采瓦斯总量为198亿立方米，利用率为44.8％，超过55％的瓦斯被直接排放至大气，之所以选择直接排散，是因为低浓度瓦斯通常浓度在3％以下，效率较高的内燃机无法用其作为燃料，开发难度高，成本投入大，因此几乎无法利用。针对低浓度瓦斯的利用，以前有过乏风氧化后，利用锅炉进行换热产生蒸汽，利用蒸汽轮机进行发电的项目，但是蒸汽轮机热效率较低，最终能量转换效率通常低于20％，甚至低于15％，因此项目落地后经济效益并不理想，运行一段时间后，亏损扩大，继而停运。故而需要用到瓦斯全利用集成系统，来将提升能源利用率，同时减少甲烷排放，响应国家双碳政策，在环保节能领域做出贡献，瓦斯全利用集成系统在运行过程中，产生的蒸汽会利用储热器吸收热量。
3.现有瓦斯全利用集成系统中的储热器在使用的时候，无法辅助净化固体颗粒物，无法将固体颗粒物集中收集起来，无法减少固体颗粒物的扩散，且现有瓦斯全利用集成系统中的储热器在使用的时候，无法将蒸汽中的水分隔离出来，无法减少流通的蒸汽中水分的含量。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供一种煤矿瓦斯全利用集成系统，以解决现有瓦斯全利用集成系统中的储热器在使用的时候，无法辅助净化固体颗粒物，无法将固体颗粒物集中收集起来，无法减少固体颗粒物的扩散，且现有瓦斯全利用集成系统中的储热器在使用的时候，无法将蒸汽中的水分隔离出来，无法减少流通的蒸汽中水分的含量的问题。
5.本发明一种煤矿瓦斯全利用集成系统的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
6.一种煤矿瓦斯全利用集成系统，包括：储热器；所述储热器通过管道与蓄热式氧化装置，蓄热式氧化装置通过管道与二级配风处理器连接，二级配风处理器通过管道与一级配风处理器，蓄热式氧化装置以及内燃机余热锅炉通过管道与过热装置连接，过热装置通过管道与螺杆膨胀发电机连接，螺杆膨胀发电机由全流膨胀器、汽轮发电机和凝汽器联合组成，储热器为矩形结构，储热器的内部顶端设有矩形仓，储热器的前端两侧分别设有一个阀门；内件，所述内件为l形结构，内件共设有两个，两个内件分别嵌入在两个通过槽的内部，内件包括有：密封板，密封板由两个楔形板组成，密封板为橡胶材质，密封板固定在过滤板的矩形槽内部；压板，所述压板为矩形板状结构，压板嵌入在内仓的内部，压板包括有：受力件，受力件为倾斜板状结构，受力件固定在两个外板的前端，受力件安装在内仓的内部。
7.进一步的，所述储热器包括：通过槽，通过槽为l形结构，通过槽的底部为弧形结
构，通过槽的前端与阀门管道连接，通过槽共设有两个，两个通过槽分别设在储热器矩形仓的底部两侧，每个通过槽的两端分别设有一个挡块，挡块为楔形结构；所述储热器还包括：隔件，隔件为板状结构，隔件的顶端两侧为倾斜状结构，隔件固定在储热器矩形仓的内部顶端，隔件为金属铝材质，隔件的内部中间位置设有通风管道，隔件的内部设有循环槽，循环槽的两端设有出水管以及进水管；所述储热器还包括：控制板，控制板为矩形板状结构，控制板的内部设有圆孔，控制板共设有两个，两个控制板分别固定在储热器的前端两侧；侧件，侧件为板状结构，侧件的外端为楔形结构，侧件共设有两个，两个侧件分别固定在储热器的两端底部；所述储热器还包括：隔离件，隔离件为矩形结构，隔离件安装在储热器的前端，隔离件与阀门管道连接，隔离件的内部设有内仓，内仓为t形结构，内仓的顶端设有方形槽，内仓的两侧分别设有一个出液口，内仓的内部与阀门管道内部连通。
8.进一步的，所述内件还包括：内槽，内槽为l形结构，内槽设在内件的内部，内槽的内部底端设有过滤孔较小的过滤网；连接板，连接板为倒u形结构，连接板共设有两个，两个连接板分别设在两个内件的两端；所述内件还包括：支撑板，支撑板为弧形板状结构，支撑板为橡胶材质，支撑板共设有两个，每两个支撑板分别固定在一个内件的底部两端，每个支撑板的内侧设有一个辅助槽，辅助槽为半圆形结构；所述内件还包括：移动件，移动件为矩形框结构，移动件的上方两端分别与两个支撑板的底部连接，移动件共设有两个，移动件分别嵌入在两个通过槽的内部底端，移动件的底部两端分别与两个挡块接触，移动件的内部设有过滤板，过滤板，过滤板为矩形板状结构，过滤板的内部设有均匀排列的矩形孔。
9.进一步的，所述压板还包括：导杆，导杆为中间凸起的圆柱形结构，导杆共设有两个，两个导杆分别固定在压板的上方两侧，每个导杆的外侧套装有一个弹簧，导杆插入在控制板的圆孔内部；导槽，导槽为矩形结构，导槽共设有两个，两个导槽分别开设在压板的两端；所述压板还包括：外板，外板为u形结构，外板共设有两个，两个外板的顶端分别插入在两个导槽的内部；通槽，通槽为矩形结构，通槽均匀排列开设在受力件的内部。
10.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
11.1、在本发明中，密封板是用来安装在过滤板的矩形孔内部的，过滤板的顶端填充有过滤棉，使用时，蒸汽经过内件底部收集水分之后，进入到通过槽的内部流通，使蒸汽与过滤板接触，由于密封板将过滤板的矩形孔密封，使蒸汽无法第一时间流通，使过滤板可以受压与移动件一起移动，使移动件可以将过滤棉以及支撑板压缩，使过滤棉的密度变小，同时蒸汽推动密封板打开，使蒸汽可以通过，蒸汽在经过的时候，固体颗粒物则会进入到过滤棉的内部，使过滤棉可以将其收集起来，减少颗粒物的扩散；
12.2、本发明中的受力件，可以安装在内仓的内部，同时受力件的后端以及外板的内部填充有海绵，使本装置在使用的时候，蒸汽进入阀门管道内部，然后进入到内仓的内部，使蒸汽可以与倾斜的受力件接触，进而冲击受力板移动，同时蒸汽经过通槽进入到海绵的时候，使蒸汽中的水分可以被海绵收集，在受力件被推动的同时，压板也受力向上移动，使受力件可以辅助挤压海绵，使海绵中的水可以经过内仓两侧的矩形槽排出，进而减少蒸汽中水分的含量，使蒸汽中的杂质可以被初步收集。
附图说明
13.图1是本发明的系统模块示意图。
14.图2是本发明的储热器组合立体结构示意图。
15.图3是本发明的储热器局部截面分解结构示意图。
16.图4是本发明的储热器局部截面分解立体结构示意图。
17.图5是本发明的储热器截面结构示意图。
18.图6是本发明的内件截面及局部放大结构示意图。
19.图7是本发明的内件仰视结构示意图。
20.图8是本发明的压板立体结构示意图。
21.图中，部件名称与附图编号的对应关系为：
22.1、储热器；101、通过槽；102、挡块；103、隔件；104、循环槽；105、控制板；106、侧件；107、隔离件；108、内仓；2、内件；201、内槽；202、连接板；203、支撑板；204、辅助槽；205、移动件；206、过滤板；207、密封板；3、压板；301、导杆；302、导槽；303、外板；304、受力件；305、通槽。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
24.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.实施例：
27.如附图1至附图8所示：
28.本发明提供一种煤矿瓦斯全利用集成系统，包括储热器1；储热器1通过管道与蓄热式氧化装置，蓄热式氧化装置通过管道与二级配风处理器连接，二级配风处理器通过管道与一级配风处理器，蓄热式氧化装置以及内燃机余热锅炉通过管道与过热装置连接，过热装置通过管道与螺杆膨胀发电机连接，螺杆膨胀发电机由全流膨胀器、汽轮发电机和凝汽器联合组成，储热器1为矩形结构，储热器1的内部顶端设有矩形仓，是用来添加蓄热材料的，使蓄热材料可以辅助控制温度，减少热量流失，储热器1的前端两侧分别设有一个阀门，是用来控制蒸汽管道开关的，使蒸汽可以进入到储热器1的内部；内件2，内件2为l形结构，内件2共设有两个，是为了可以安装在两个通过槽101的内部使用，两个内件2分别嵌入在两个通过槽101的内部，内件2包括有：密封板207，密封板207由两个楔形板组成，是用来安装在矩形槽内部的，进而使过滤板206的矩形槽可以暂时密封，使移动件205可以受力移动，密封板207为橡胶材质，密封板207固定在过滤板206的矩形槽内部；压板3，压板3为矩形板状
结构，压板3嵌入在内仓108的内部，是为了可以接收弹簧动力压动海绵，压板3包括有：受力件304，受力件304为倾斜板状结构，是在蒸汽进入之后，受力件304可以受力压缩海绵，使海绵中的水分可以排出，受力件304固定在两个外板303的前端，受力件304安装在内仓108的内部。
29.如图8所示，其中，压板3还包括：导杆301，导杆301为中间凸起的圆柱形结构，导杆301共设有两个，两个导杆301分别固定在压板3的上方两侧，每个导杆301的外侧套装有一个弹簧，是用来使压板3可以接收弹簧动力向下移动，进而辅助压缩海绵，导杆301插入在控制板105的圆孔内部；导槽302，导槽302为矩形结构，导槽302共设有两个，两个导槽302分别开设在压板3的两端，是用来嵌入外板303顶端的，使外板303可以控制受力件304导向位移；压板3还包括：外板303，外板303为u形结构，外板303共设有两个，两个外板303的顶端分别插入在两个导槽302的内部，是用来辅助安装受力件304的，使受力件304可以受力移动；通槽305，通槽305为矩形结构，通槽305均匀排列开设在受力件304的内部，是用来使蒸汽通过的，使蒸汽可以与海绵接触，进而使海绵可以吸收蒸汽中的水分。
30.如图3、图4和图5所示，其中，储热器1包括：通过槽101，通过槽101为l形结构，通过槽101的底部为弧形结构，是用来使两个阀门管道可以共同输送蒸汽，使蒸汽可以流畅进入，通过槽101的前端与阀门管道连接，通过槽101共设有两个，两个通过槽101分别设在储热器1矩形仓的底部两侧，每个通过槽101的两端分别设有一个挡块102，挡块102为楔形结构，是用来与移动件205的底部两端接触的，进入对移动件205进行限位，避免移动件205向下移动；储热器1还包括：隔件103，隔件103为板状结构，隔件103的顶端两侧为倾斜状结构，本装置在室外使用的时候，可以使储热器1的顶端收集雨水，使隔件103的顶端可以将雨水分流，使本装置余热可以加热雨水，进而使雨水可以被利用清洗或冲厕所，同时隔件103的两侧为倾斜状结构，使得雨水中的泥沙可以被沉淀，隔件103固定在储热器1矩形仓的内部顶端，隔件103为金属铝材质，可以更好的传递热量，隔件103的内部中间位置设有通风管道，是为了使蒸汽可以再次流通，进而使蒸汽可以再次利用，隔件103的内部设有循环槽104，循环槽104的两端设有出水管以及进水管，是用来与水管连接的，使隔件103可以吸收热量，进而通过循环槽104对水进行加热，使水可以进行加热利用；储热器1还包括：控制板105，控制板105为矩形板状结构，控制板105的内部设有圆孔，是用来安装导杆301的，使导杆301可以安装弹簧，进而推动压板3，控制板105共设有两个，两个控制板105分别固定在储热器1的前端两侧；侧件106，侧件106为板状结构，侧件106的外端为楔形结构，是为了可以加大储热器1的支撑面积，使储热器1支撑起来更加稳固，侧件106共设有两个，两个侧件106分别固定在储热器1的两端底部；储热器1还包括：隔离件107，隔离件107为矩形结构，隔离件107安装在储热器1的前端，隔离件107与阀门管道连接，是用来使阀门内部的蒸汽可以进入到内仓108的内部，隔离件107的内部设有内仓108，内仓108为t形结构，内仓108的顶端设有方形槽，内仓108的两侧分别设有一个出液口，内仓108的内部与阀门管道内部连通，是用来辅助安装压板3、受力件304以及海绵的，使海绵可以在内仓108内部吸收水分。
31.如图6和图7所示，其中，内件2还包括：内槽201，内槽201为l形结构，内槽201设在内件2的内部，内槽201的底部是用来添加活性炭的，内槽201的顶端是用来安装活性炭板的，使活性炭以及活性炭板可以辅助净化蒸汽，使蒸汽中的颗粒可以被去除，内槽201的内部底端设有过滤孔较小的过滤网；连接板202，连接板202为倒u形结构，连接板202共设有两
个，是用来将两个内件2连接在一起的，使储热器1在生产的时候，可以提前控制两个内件2一起移动安装，两个连接板202分别设在两个内件2的两端；内件2还包括：支撑板203，支撑板203为弧形板状结构，支撑板203为橡胶材质，是在移动件205受力位移之后，支撑板203可以弯曲，当蒸汽停止流通之后，支撑板203可以推动移动件205复位，支撑板203共设有两个，每两个支撑板203分别固定在一个内件2的底部两端，每个支撑板203的内侧设有一个辅助槽204，辅助槽204为半圆形结构，是为了使支撑板203弹性更大，更加快速的弯曲；内件2还包括：移动件205，移动件205为矩形框结构，移动件205的上方两端分别与两个支撑板203的底部连接，移动件205共设有两个，是在受压之后，可以位移，进而推动过滤棉，使过滤棉可以被压缩，增大密度，使蒸汽经过的时候，可以将固体颗粒物收集，移动件205分别嵌入在两个通过槽101的内部底端，移动件205的底部两端分别与两个挡块102接触，移动件205的内部设有过滤板206，过滤板206，过滤板206为矩形板状结构，过滤板206的内部设有均匀排列的矩形孔，是用来安装密封板207的，使蒸汽初步经过的时候，密封板207可以受力，使矩形孔内部被密封，进而使移动件205可以有效的位移。
32.作为本发明实施例的另一种实施方式，若是蒸汽较为洁净的时候，可以在生产的时候，不添加内件2，进而减少设备成本。
33.使用时：可以在储热器1正产的时候，先将过滤棉添加到移动件205的上方，然后控制活性炭加入到内槽201的内部底端，然后将活性炭板添加在内槽201的顶端，然后控制内件2以及移动件205可以嵌入到通过槽101的内部，使移动件205的两端底部与挡块102连接，然后在储热器1的内部顶端添加蓄热材料，然后将隔件103固定密封安装在储热器1的内部顶端，然后控制海绵加入到受力件304的后端以及上方，然后再控制隔离件107焊接固定，然后将储热器1进行安装连接，然后使用一级配风处理器对低浓度瓦斯进行配风处理，低浓度瓦斯浓度通常在1％
‑
3％之间，有时候浓度会超过5％，为了运输安全及满足蓄热式氧化装置的工作条件，首先在一级配风时掺入空气，让瓦斯浓度降低至2.5％以下，然后进入二级配风处理器，控制瓦斯浓度在1％
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1.2％之间，如若低浓度瓦斯量不够的情况下，也可以掺入高浓度瓦斯满足氧化要求，然后瓦斯进入蓄热式氧化装置进行氧化放热，产生高温气体，这一过程主要是借用了逆流甲烷热氧化原理，所谓甲烷热氧化原理,就是通过高温让乏风中的甲烷瞬间氧化释放热量,储热器1则在此过程中进行热量吸收，温度较高的蒸汽通过管道进入到内仓108的内部，蒸汽先经过通槽305与海绵接触，然后推动受力件304受力位移，使受力件304可以将海绵压缩，同时压板3向上移动，将弹簧压缩，使海绵中的水分可以被挤压排出，当蒸汽处于恒定流速之后，受力件304以及压板3接收弹簧动力复位，然后再次被蒸汽推动上升，使海绵可以持续吸收水分，使海绵被挤压之后，可以从内仓108两端的矩形槽排出，然后蒸汽进入到通过槽101的内部，由于密封板207在过滤板206的矩形槽内部密封，使得移动件205可以受压位移，进而将移动件205顶端的过滤棉压缩，同时蒸汽持续排出，顶动密封板207打开，使蒸汽可以经过矩形孔进入过滤棉内部，使过滤棉可以将蒸汽的中固体颗粒物吸收收集，然后蒸汽经过活性炭以及活性炭板，使蒸汽可以被净化，然后热量传递给蓄热材料，同时隔件103可以受到温度，进而将循环槽104内部的水进行加热，使热量可以进行能源再利用，因在逆流甲烷热氧化过程中散发的热能十分巨大,完全可以保证氧化过程热量自我维持状态，然后再通过余热锅炉将高温气体转换为饱和蒸汽，由于氧化装置产生的氧化放热太高，为了充分利用，在高温段加装一个过热装置，将蓄热式氧化余热锅炉及内
燃机余热锅炉的饱和蒸汽进行再度加热，可以得到品质更高的过热蒸汽，将过热蒸汽引入螺杆机膨胀作功，螺杆膨胀发电机由全流膨胀器、汽轮发电机和凝汽器联合组成，蒸汽进入全流动力机械中膨胀做功，而后排放到凝汽器，利用蒸汽从高温到低温的焓降释放能量带动发电机转动做功，可得到比饱和蒸汽直接作功更高的效率，发电量得到更多的提升，同时将原来排放的低浓度风排瓦斯全部回收利用，真正实现风排瓦斯的零排放。
34.本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。