[发明专利]一种矿井资源化利用系统

权利要求书

1.一种矿井资源化利用系统，其特征在于：包括第一发电单元、碳酸氢铵合成单元、第二发电单元和回收单元；所述第一发电单元与矿井水连通，用于抽取矿井水进行水力发电；所述第二发电单元与矿井采空区连通，用于抽取矿井采空区的瓦斯进行发电；所述第一发电单元和/或所述第二发电单元与所述碳酸氢铵合成单元连接，用于给所述碳酸氢铵合成单元持续提供电力；所述回收单元位于所述第二发电单元和所述碳酸氢铵合成单元之间，用于回收所述第二发电单元产生烟气中的二氧化碳和氮气并作为碳酸氢铵合成原料提供给所述碳酸氢铵合成单元。

2.根据权利要求1的矿井资源化利用系统，其特征在于：所述第一发电单元包括高位蓄水池、水力发电机和低位蓄水池；所述高位蓄水池的高度高于所述水力发电机的高度；所述高位蓄水池与矿井水连接，且所述高位蓄水池、所述水力发电机和所述低位蓄水池之间两两连接，用于矿井水的循环利用。

3.根据权利要求2的矿井资源化利用系统，其特征在于：所述碳酸氢铵合成单元包括电解水设备和碳酸氢铵合成器；所述水力发电机和所述第二发电单元分别与所述电解水设备连接，用于向所述电解水设备供电；所述电解水设备与水源和所述碳酸氢铵合成器分别连接，用于将电解水产生氢气作为碳酸氢铵合成原料输送至所述碳酸氢铵合成器；所述回收单元与所述碳酸氢铵合成器连接，用于将二氧化碳和氮气作为原料提供给所述碳酸氢铵合成器合成碳酸氢铵。

4.根据权利要求3的矿井资源化利用系统，其特征在于：所述低位蓄水池与所述电解水设备连接，用于作为所述电解水设备的水源。

5.根据权利要求4的矿井资源化利用系统，其特征在于：所述碳酸氢铵合成单元还包括水处理单元；所述水处理单元与所述低位蓄水池和所述电解水设备分别连接，用于去除所述低位蓄水池中水的杂质后再输送至所述电解水设备。

6.根据权利要求3的矿井资源化利用系统，其特征在于：所述碳酸氢铵合成单元还包括氨气合成设备；所述氨气合成设备位于所述电解水设备和所述碳酸氢铵合成器之间，且所述氨气合成设备与所述回收单元连接，用于将氢气和氮气合成氨气作为碳酸氢铵合成原料输送至所述碳酸氢铵合成器。

7.根据权利要求6所述的矿井资源化利用系统，其特征在于：所述第二发电单元包括瓦斯发电机；所述瓦斯发电机与所述矿井采空区和所述碳酸氢铵合成单元分别连接，用于回收所述矿井采空区中的瓦斯发电并向所述电解水设备供电。

8.根据权利要求7的矿井资源化利用系统，其特征在于：所述第二发电单元包括瓦斯净化器；所述瓦斯净化器与所述矿井采空区和所述瓦斯发电机分别连接，用于去除杂质后的瓦斯再发电。

9.根据权利要求7的矿井资源化利用系统，其特征在于：所述回收单元包括余热锅炉和气体分离设备；所述余热锅炉的进气口与所述瓦斯发电机连接，所述余热锅炉的出气口与所述气体分离设备连接，用于回收所述瓦斯发电机产生的烟气的热量；所述气体分离设备用于收集并分离烟气中的二氧化碳和氮气，所述气体分离设备的氮气出口与所述氨气合成设备连接，所述气体分离设备的二氧化碳气体出口与所述碳酸氢铵合成器连接。

10.根据权利要求9的矿井资源化利用系统，其特征在于：所述回收单元还包括氮气提纯机和二氧化碳提纯机；所述二氧化碳提纯机位于所述气体分离设备的二氧化碳气体出口和所述碳酸氢铵合成器之间，用于去除二氧化碳中的杂质；所述氮气提纯机位于所述气体分离设备的氮气出口和所述氨气合成设备之间，用于去除氮气中的杂质。