[发明专利]一种煤田火区热能综合利用系统

权利要求书

1.一种煤田火区热能综合利用系统，包括分布式煤田火区热能发电系统，所述分布式煤田火区热能发电系统包括温差发电片组(3)和冷却装置(4)，煤田火区(16)上设有深入地下的地面钻孔，地面钻孔中设有底部封闭的导热热管(2)，导热热管(2)内填充有导热介质，导热热管(2)由吸热段(2.1)、隔热段(2.2)和冷凝段(2.3)构成，吸热段(2.1)深入地面钻孔内用于吸取煤田火区(16)的热量，冷凝段(2.3)设置在地面上，隔热段(2.2)设置在吸热段(2.1)与冷凝段(2.3)之间；所述温差发电片组(3)的高温端嵌在冷凝段(2.3)的外表面，低温端和冷却装置(4)接触，温差发电片组(3)的高温端和低温端形成的温度差实现热电转换；

其特征在于：还包括分布式煤田火区提热供暖系统，分布式煤田火区提热供暖系统包括热提取管(9)、换热器(8)和居民用户室内暖气系统(7)，热提取管(9)包括底部封闭的外部导热管(9.2)和套设在外部导热管(9.2)中心的内部汽化管(9.3)，外部导热管(9.2)设在地面钻孔中，内部汽化管(9.3)的底端高于外部导热管(9.2)的底端，内部汽化管(9.3)与储气室(10)管路连通；所述换热器(8)上设有壳程出口(8.1)、壳程入口(8.2)、管程出口(8.4)和管程入口(8.5)，壳程出口(8.1)与冷却装置(4)的进口管路连通，壳程入口(8.2)与储气室(10)管路连接，管程出口(8.4)通过供暖管路(15)与居民用户室内暖气系统(7)连通，居民用户室内暖气系统(7)通过出水管(1)与管程入口(8.5)连通；冷却装置(4)的出口与外部导热管(9.2)管路连接。

2.根据权利要求1所述的一种煤田火区热能综合利用系统，其特征在于：所述管程出口(8.4)通过供暖管路(15)还与生态园(6)的暖气系统(6.4)进水口相连；暖气系统(6.4)出水口通过出水管(1)与管程入口(8.5)相连。

3.根据权利要求1或2所述的一种煤田火区热能综合利用系统，其特征在于：所述热提取管(9)还包括设置在外部导热管(9.2)顶端的绝热盖(9.1)和设置在外部导热管(9.2)底端的固定底座(9.4)；所述绝热盖(9.1)包括密封焊接壳体，壳体内填充保温隔热材料；所述固定底座(9.4)为锥形。

4.根据权利要求1或2所述的一种煤田火区热能综合利用系统，其特征在于：所述外部导热管(9.2)由强导热性的钢材制成，内部汽化管(9.3)由强隔热性的材料制成。

5.根据权利要求1或2所述的一种煤田火区热能综合利用系统，其特征在于：所述换热器(8)还包括设置在换热器(8)内的紊流板(8.3)。

6.根据权利要求2所述的一种煤田火区热能综合利用系统，其特征在于：所述冷却装置(4)的进口与壳程出口(8.1)之间的连接管路上设置有水泵(11)和水路闸门(14)，冷却装置(4)的出口与外部导热管(9.2)之间的连接管路上设置有流量计(13)和电磁阀门(12)；壳程入口(8.2)与储气室(10)之间的连接管路上设置有流量计(13)；管程出口(8.4)处的供暖管路(15)上设置有水泵(11)；接入居民用户室内暖气系统(7)和暖气系统(6.4)的供暖管路(15)上分别设置有水路闸门(14)。

7.根据权利要求2所述的一种煤田火区热能综合利用系统，其特征在于：所述热电转换的电能传输至变电室(5)，变电室(5)为生态园(6)的照明系统(6.1)、灌溉系统(6.2)、通风系统(6.3)分别提供电能。

8.根据权利要求1或2所述的一种煤田火区热能综合利用系统，其特征在于：所述温差发电片组(3)由多组温差发电片串、并联结合构成，通过改变温差发电片串、并联连接方法或改变冷却装置(4)中冷却水流量来实现对热电转化电流电压大小的控制。

9.根据权利要求1或2所述的一种煤田火区热能综合利用系统，其特征在于：所述导热热管(2)和冷却装置(4)均为圆柱筒状。