[发明专利]基于煤矿瓦斯抽采设备取热再利用的方法及系统

说明书

本发明公开了基于煤矿瓦斯抽采设备取热再利用的方法及系统，旨在利用瓦斯抽放设备的废热，再通过热泵机组提高供热品质，保证对外恒温供热实现科学利用的目标。取热再利用系统通过回收装置对抽采设备废热进行采集，既可以使水环真空泵中循环水温度降低，保证设备平稳运行，提高效率；又达到无废热气排放，不设置冷却设备的效果，最后利用管壳式换热器与水源热泵的协作实现提高品质对外恒温供热。本发明通过水环真空泵、水‑水换热器与水源热泵构成主要的工作机组，实现消耗少量高品位电能，将瓦斯抽放设备低品位工作液中的热量提取出来，产生高品位能源，同时做到了不新增废渣、废液、废气，是一种节能清洁的供热方式；既能够降低煤矿企业的生产成本，又符合国家节能减排的政策要求。

技术领域

本发明涉及设备余热再利用技术领域，特别涉及基于煤矿瓦斯抽采设备取热再利用的方法及系统。

背景技术

对瓦斯抽放泵站抽采设备产生的废热进行回收利用，有着显著的节能效果，也会带来经济效益；更符合节能减排政策。对瓦斯抽放泵站抽采设备废热回收可以达到双重目的，第一可以将废热供给煤矿需要的生活用热。第二起到了节约能源，既节约与锅炉产生的等量的热量，也就是减少了废热排放，是一项环保的节能方式。瓦斯抽放泵站抽采设备废热是冷却介质废热；以前煤矿生产运行比较粗狂，节能意识不强，因此未重视抽采设备废热利用，同时工程师和煤矿管理者一直认为瓦斯抽采设备运行过程中存在生产波动性，导致废热量不稳定；再加上废热载体介质性质恶劣(有煤尘)，使得废热利用装置需要高造价设备，因此抽采设备废热利用没有突破和完善的利用系统，故而提出基于煤矿瓦斯抽采设备取热再利用的方法及系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供基于煤矿瓦斯抽采设备取热再利用的方法及系统，将瓦斯抽放设备低品位工作液中的热量提取出来，产生高品位能源，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明从瓦斯抽放泵站水环真空泵和汽水分离器取热。

本发明基于煤矿瓦斯抽采设备取热再利用，提供如下技术方案：

基于煤矿瓦斯抽采设备取热再利用系统，包括第一工作环节与第二工作环节，所述第一工作环节对工作液中的热量进行置换，所述第二工作环节对第一工作环节置换的热量进行提质，所述第一工作环节与第二工作环节间设有水-水换热器；

所述第一工作环节包括水环真空泵、汽水分离器、三功能水箱、变频恒压供水机组与水-水换热器，所述水环真空泵与汽水分离器相互组合安装，且内部导流贯通，所述水-水换热器的一次侧回流口通过管路连接水环真空泵，所述汽水分离器通过管路连接三功能水箱，所述三功能水箱通过管路连接变频恒压供水机组，所述变频恒压供水机组通过管路连接水-水换热器的一次侧进流口；

所述第二工作环节包括水源热泵，所述水源热泵机组第一外接口与第二外接口连接外部水源，所述水源热泵机组的第一内接口通过管路连接水-水换热器的二次侧进流口，所述第二内接口通过管路连接水-水换热器的二次侧回流口，且管路上设有循环泵。

优选的，所述三功能水箱包括箱体，所述箱体的底部一体成型有积泥漏斗，所述积泥漏斗的锥斗端固定安装有排泥管，所述箱体的顶部固定安装有泥水界面仪与液位计，所述泥水界面仪的探测端位于积泥漏斗的上环口面，所述液位计的探测端为积泥漏斗的上环口面上方，所述箱体的上壳表固定安装进水管，且进水管的下端固定安装有条缝布水进水管，所述箱壳的侧壁固定安装有出水管，且出水管的内端固定安装有条缝集水出水管。

优选的，所述水-水换热器为一对，一对所述的水-水换热器通过管路进行并联，所述水-水换热器采用管壳式结构。

优选的，所述箱体顶面为敞口，且敞口边侧固定安装有通透的钢格板，所述箱体的外侧壁固定安装有爬梯，所述爬梯的上端悬于箱体的上口处，且爬梯与透钢格板位于同侧。

基于煤矿瓦斯抽采设备取热再利用的方法，包括如下步骤：