[发明专利]煤层气余热发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及发电系统技术领域，更具体地说，涉及一种煤层气余热发电系统。

背景技术

煤层气是指储集在煤层中的一种非常规天然气(其主要成分是甲烷)，是在煤矿采煤过程中自动散发出来的一种有害气体，无色、无味、易燃、易爆。当空气中甲烷的体积分数达到5％～16％时，遇明火就会发生爆炸。瓦斯是煤矿的安全杀手，但同时瓦斯也是一种洁净能源，有较高的利用价值，被称为“第二煤炭资源”。

在国家新的能源政策引导下，煤层气发电技术获得越来越广泛的应用。由于煤矿井下瓦斯抽采系统抽采的瓦斯浓度随着抽采地点和方式的不同而变化，这就要求煤层气电站的主机设备有较强的使用性，运行灵活，能够适合煤层气供应系统的特点。

利用燃气轮机发电，具有系统简单，运行灵活，占地面积小等特点。但是，目前采用燃气轮机为主机的发电系统中，对由燃气轮机出来的具有一定热量的烟气直接排入大气，使得能源的白白浪费。由于燃气轮机对其热源要求较高，所以由其排出且经过其能源转换的烟气还具有一定的热量，现有发电系统中对该具有一定热量的烟气没有再次利用，导致煤层气热量的利用效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种煤层气余热发电系统，以提高煤层气的余热利用率，避免能源的浪费。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种煤层气余热发电系统，包括靠煤层气燃烧后的膨胀气体驱动的燃气轮机以及与该燃气轮机的旋转轴相连的第一发电机，还包括与膨胀气体入口与所述燃气轮机的膨胀气体出口相连的螺杆膨胀动力机。

优选的，在上述煤层气余热发电系统中，所述螺杆膨胀动力机的旋转轴与第二发电机相连。

优选的，在上述煤层气余热发电系统中，所述螺杆膨胀动力机的旋转轴与外接驱动设备相连。

优选的，在上述煤层气余热发电系统中，所述外接驱动设备为风机、水泵、压缩机、搅拌机、磨煤机或制粉机。

优选的，在上述煤层气余热发电系统中，还包括与所述螺杆膨胀动力机的膨胀气体出口相连的换热器。

优选的，在上述煤层气余热发电系统中，还包括分别与所述螺杆膨胀动力机的膨胀气体入口以及燃气轮机的膨胀气体出口相连的换热器。

优选的，在上述煤层气余热发电系统中，还包括通过管道与所述燃气轮机的膨胀气体入口相连的抽气系统。

从上述的技术方案可以看出，本发明通过将燃气轮机与螺杆膨胀动力机相连接，并令螺杆膨胀动力机膨胀气体入口与燃气轮机的膨胀气体出口相连，使得由燃气轮机排出的具有一定热量的膨胀气体进入螺杆膨胀动力机，由于螺杆膨胀动力机对热量的参数和品质要求不高，因此由燃气轮机排出的膨胀气体残余的热量仍可驱动螺杆膨胀动力机，以带动其他动力设备或发电设备进行相应的工作，以利用燃气轮机未完全转换的热量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明实施例一提供的煤层气余热发电系统的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的煤层气余热发电系统的结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的煤层气余热发电系统的结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的煤层气余热发电系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种煤层气余热发电系统，以提高煤层气的余热利用率，避免能源的浪费。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例一提供的煤层气余热发电系统的结构示意图。

本发明提供的煤层气余热发电系统，包括靠煤层气燃烧后的膨胀气体驱动的燃气轮机102以及与该燃气轮机102的旋转轴相连的第一发电机104，还包括与膨胀气体入口与所述燃气轮机102的膨胀气体出口相连的螺杆膨胀动力机103。即在燃气轮机102的后端连接一个螺杆膨胀动力机103，以对经过燃气轮机102转换后的膨胀气体的余热进行进一步的利用。