[发明专利]一种矿井乏风能量综合利用方法

说明书

本发明涉及能源回收利用技术领域，提供了一种矿井乏风能量综合利用方法。包括以下步骤：对排出的乏风进行引流，通过扩散装置降低乏风的风速；降速后的乏风，一部分通过集流装置进行收集，并再次调整风速使其满足风力发电机的额定参数需求，另一部分通过引流装置再次调整风速；集流装置收集的乏风，带动风力发电机的扇叶转动，进行风力发电；风力发电后出来的乏风，调整风速后与引流装置出来的乏风汇合，汇入到换热管道；汇合之后的乏风，通过换热器对乏风中的热能进行提取。本发明的有益效果在于：该方法不仅能将乏风中蕴含的动能利用一部分，还能提取出乏风中大量的热能，即经济实用，又节能减排。

技术领域

本发明涉及能源回收利用技术领域，具体涉及一种矿井乏风能量综合利用方法。

背景技术

为了有效地利用乏风中的能量，提高乏风能量的利用效率，国内大部分专家学者一直进行着乏风余热利用装置的研制，少许的专家研究了乏风中的动能提取。研制过程中的乏风热能利用技术大体可以分为三类：表焓取热技术、浅焓取热技术和直冷式乏风热泵技术。前两类技术对应的装置主要是喷淋式取热装置，最后一类技术对应的装置主要是直冷式深焓取热乏风热泵装置。研究过程中的乏风动能利用技术只有一种，即采取风力发电技术，通过稳定乏风带动风力发电机扇叶转动，之后通过齿轮转动切割磁感线，进行发电。

对于热能提取，在现有的技术方法中，低温热管技术和风风换热技术效率太低，不太适用于乏风回收。喷淋式取热技术虽然能够很好地提取出热量，但是由于乏风中携带着大量的煤颗粒和粉尘，导致回收装置经常堵塞，清理不便。直冷式深焓取热乏风热泵技术大大提高了回收的利用效率，但是在冬天，由于乏风中很大一部分能量是蕴含在水蒸气中，过冷的制冷剂会使乏风中的水蒸气凝结成冰，导致很多水蒸气中的能量利用不上，造成能源的浪费。对于动能的提取，单纯依靠乏风风力发电，并不能提取出乏风中蕴含的巨大能量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿井乏风能量综合利用方法，以解决现有技术中存在的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种矿井乏风能量综合利用方法，包括以下步骤：S100：对排出的乏风进行引流，通过扩散装置降低所述乏风的风速；S200：S100中降速后的所述乏风，一部分通过集流装置进行收集，并再次调整风速使其满足风力发电机的额定参数需求，另一部分通过引流装置再次调整风速；S300：S200中所述集流装置收集的所述乏风，带动所述风力发电机的扇叶转动，进行风力发电；S400：S300中风力发电后出来的所述乏风，调整风速后与所述引流装置出来的乏风汇合，汇入到换热管道；S500：S400中汇合之后的所述乏风，通过换热器对所述乏风中的热能进行提取。

可选实施例中，所述S100包括：S101：对排出的所述乏风，利用管道进行引流；S102：对引流之后的所述乏风，根据公式V₁S₁＝V₂S₂，调整所述乏风风速，所述乏风的风速可通过横截面积计算，其中，V₁、V₂表示乏风风速，S₁、S₂表示管道的横截面积；S103：所述扩散装置的进口小出口大。

可选实施例中，所述S200包括：S201：通过所述扩散装置后降低速度的所述乏风，经过一段距离后进入到所述集流装置；S202：所述集流装置采用进口大出口小的设计以提高风速满足所述风力发电机的额定需求；S203：另一部分未通过所述集流装置的所述乏风通过引流装置调整风速。

可选实施例中，所述S300包括：S301：S202中所述集流装置收集到的乏风带动所述风力发电机的扇叶转动；S302：所述风力发电机扇叶的转动，将低速的齿轮转动转化为高速的齿轮转动；S303：在所述高速齿轮的转动下，通过对磁感线的切割，使其产生三相交流电，从而进行发电；S304：根据S303中得到的所述三相交流电，在变压器等的工作下，转化为生活用电或者工业用电。