[发明专利]矿井废风发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种专门利用矿井废风进行风力发电的装置。

背景技术

大、中型矿井通风大都采用抽出式通风方式，即新鲜空气由进风井吸入，到达采煤工作面稀释瓦斯后，汇入回风井；掘进巷道一般采用压入式通风方式，在工作面稀释瓦斯后，也汇入回风井。在回风井设置引风机，由引风机将空气抽出，送入风硐排出。风硐排出的空气流量大、流速大、风压大且连续不间断，利用这一废风进行发电，不仅风力资源广阔，发电稳定，设备简单，投资小，收益大，而且变废为宝，较之常规风力发电，具有风量、风速恒定，不受天气、季节影响，发电量大，经济效益和社会效益显著。

目前，采用自然风进行发电的装置，包括风力发电机、充电器和数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转头能使机头灵活的转动以实现尾翼调整方向的功能。由于风量不稳定，故其输出的是13~25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能，然后用有保护电路的逆变电流把电瓶里的化学能转变为交流220V市电，才能保证稳定的使用。发电设备复杂，投入量大、且受风力、风向、风速、风压影响较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用矿井废风进行发电的一种风力发电装置，个体为一种矿井废风发电装置。

一种矿井废风发电装置，包括风叶，与风叶通过皮带相连的发电机，其特征在于设置有与风硐连通的废风收集器，风叶置于废风收集器的出风口。

所述的矿井废风发电装置，其特征在于所述的废风收集器由面向风硐的喇叭状箱体构成的废风收集区和与所述废风收集区相连的筒状结构的风速调节区组成。

所述的矿井废风发电装置，其特征在于在风速调节区内设置有风速控制系统。

所述的矿井废风发电装置，其特征在于所述的风速控制系统包括置于风速调节区内的压力传感器，与压力传感器电连接的压力控制器，闸门升降装置的升降开关与压力控制器连接，置于风速调节区内的闸门与闸门升降装置相连。

本发明的矿井废风发电装置，通过将矿井风机排出的废风收集后进行发电，增加了能源利用，减少了能源损失。实现了直下意义上的节能减排，通过增设风速调节系统，使得废风发电过程保持风速稳定，发电机平衡运行。

附图说明

图1是废风发电装置结构示意图。

图2 是废风收集器安装结构示意图。

图中，1-风机出风口，2-压力传感器，3-闸门，4-转向轮，5-闸门升降装置，6-压力控制器，7-风叶，8-皮带，9-废风收集器，10-风硐，11-发电机，12-风速测定仪，13-废风收集区，14-风速调节区。

具体实施方式

如图1-2所示。本发明的矿井废风发电装置首先在风硐口砌筑基础，安装废风收集器9，该废风收集器由一个喇叭状箱体和一个筒状箱体组成，其中喇叭状箱体段为废风收集区13，筒状箱体段为风速调节区14。风叶7安装在风速调节区14的出口处，发电机11通过皮带8与风叶相连。在风速调节区设置有风速调节系统以保持该区域内的风速恒定，该系统包括一个置于风速调节区筒体内的压力传感器2和风速控制仪12，与上述二者电连接的压力控制器6，安装在风速调节区内的闸门3，与闸门3连接并控制其升降的闸门升降装置5，压力控制器6与闸门升降装置5的控制开关相连。

本实施例的闸门升降装置5采用电动绞车，亦可采用其它控制闸门升降的公知装置，电动绞车的钢丝绳通过一个转向轮4与闸门3相连。喇叭状箱体与筒状箱体采用钢板焊接而成。

工作时，风机出风口1排出的风进入风硐10，在风硐10出口处被废风收集器9收集后经风速调节区出口处推动风叶7转动并带动发电机转子转动发电输出220V市电，可供煤矿企业自用或外输并网。由于进入废风收集器的废风会出现或大或小的不稳定变化，若风速太大，可通过压力传感器2和风速测定仪12将信号传输到控制平台即压力控制器6，控制平台起动电动铰车将风压控制闸门开大，使风速减小到要求范围，若风速太小，则将风压控制闸门关小，使风速增大到要求范围，保持风压、风速基本恒定。