一种多级循环利用矸石山热能及阻燃装置的制作方法
1.本实用新型涉及一种多级循环利用矸石山热能及阻燃装置，属于煤矸石山治理技术领域。
背景技术：
2.煤矸石山由于氧化反应导致内部温度升高，达到燃点后发生自燃，不仅导致地面植被枯死，也释放大量有害气体污染大气，甚至发生燃爆，造成财产损失和伤亡事故。国家和企业每年花费大量的资金对矸石山进行治理，但治理后的矸石山在2-3年后又产生复燃，重复治理及重复燃烧，造成社会资源的巨大浪费，对生态环境造成严重破坏。
技术实现要素：
3.为解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种结构简单，能够充分利用煤矸石山燃烧产生的热能制得高温水及高温蒸汽，并且有效对煤矸石山进行降温的多级循环利用矸石山热能及阻燃装置。
4.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为一种多级循环利用矸石山热能及阻燃装置，包括多组蒸汽发生器、源水箱、蒸汽储罐和热水储存罐，所述蒸汽发生器埋设在煤矸石山内，所述蒸汽发生器的进水口通过进水管与源水箱相连接，所述进水管上安装有输送泵，所述蒸汽发生器的出水口通过出水管连接有第一汽水分离器，所述第一汽水分离器的蒸汽出口通过蒸汽管道与蒸汽储罐相连接，所述蒸汽管道上安装有第一单向阀，所述第一汽水分离器的出水口通过输水管道与热水储存罐相连接；
5.所述蒸汽发生器包括第一热管、第二热管、换热水管及中间水箱，所述中间水箱、第一热管和第二热管分别埋设在煤矸石山内，所述换热水管的一端与输送泵相连接，另一端盘绕在第一热管后延伸至煤矸石山表面，与第二汽水分离器的进水口相连接，所述第二汽水分离器的蒸汽出口通过第二单向阀与蒸汽管道相连接，所述第二汽水分离器的出水口通过换热水管与中间水箱的进水口相连接，所述中间水箱的出水口通过换热水管延伸至煤矸石山表面，与第三汽水分离器的进水口相连接，所述第三汽水分离器的蒸汽出口通过第三单向阀与蒸汽管道相连接，所述第三汽水分离器的出水口与换热水管相连接，所述换热水管盘绕第二热管后，与第一汽水分离器的进水口相连接。
6.优选的，所述中间水箱、第一热管和第二热管分别埋设在煤矸石山的钻孔内，且所述钻孔内还填充有导热材料。
7.优选的，所述蒸汽管道上还安装有第四汽水分离器，所述第四汽水分离器设置在第一单向阀和蒸汽储罐之间，所述第四汽水分离器的蒸汽出口连接蒸汽储罐，所述第四汽水分离器出水口连接热水储存罐。
8.与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：本实用新型利用热管技术及多级水循环取热技术对矸石山进行降温阻燃治理，提取的矸石山地下热量将冷水加工成水蒸气和热水进行商业利用，变害为益。适用于离城市或工业园区较近的矸石山，不仅能够有效
治理矸石山，而且大幅度降低了矸石山的治理成本，治理成本为传统治理成本的60%（节省治理材料），并产生一定的经济效益，热管可重复使用，具有很高的社会与经济效益，发展前景广阔。
附图说明
9.图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
10.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
11.如图1所示，一种多级循环利用矸石山热能及阻燃装置，包括多组蒸汽发生器1、源水箱2、蒸汽储罐3和热水储存罐4，蒸汽发生器1埋设在煤矸石山内，蒸汽发生器1的进水口通过进水管5与源水箱2相连接，进水管5上安装有输送泵6，蒸汽发生器1的出水口通过出水管9连接有第一汽水分离器7，第一汽水分离器7的蒸汽出口通过蒸汽管道8与蒸汽储罐3相连接，蒸汽管道8上安装有第一单向阀10，第一汽水分离器7的出水口通过输水管道11与热水储存罐4相连接；
12.蒸汽发生器1包括第一热管12、第二热管13、换热水管14及中间水箱15，中间水箱15、第一热管12和第二热管13分别埋设在煤矸石山内，换热水管14的一端与输送泵6相连接，另一端盘绕在第一热管12后延伸至煤矸石山表面，与第二汽水分离器16的进水口相连接，第二汽水分离器16的蒸汽出口通过第二单向阀17与蒸汽管道8相连接，第二汽水分离器16的出水口通过换热水管与中间水箱15的进水口相连接，中间水箱15的出水口通过换热水管延伸至煤矸石山表面，与第三汽水分离器18的进水口相连接，第三汽水分离器18的蒸汽出口通过第三单向阀19与蒸汽管道8相连接，第三汽水分离器18的出水口与换热水管相连接，换热水管盘绕第二热管13后，与第一汽水分离器的进水口相连接。
13.本实用新型采用多组蒸汽发生器，每组蒸汽发生器分别与源水箱相连接，产生的蒸汽通过汽水分离器进行分离后，分别储存在蒸汽储罐3和热水储存罐4内。蒸汽发生器采用三部分构成，分别为组件一、组件二、组件三，组件一和组件三采用热管和缠绕在热管上的螺旋换热水管循环水共同提取矸石山地下热量，加速地下热量的提取与降温，阻止矸石山的自燃。组件二是利用中间水箱中的水吸取矸石山地下热量，同时中间水箱还能够保证整个系统管理内储存足够的水，保证水量充足。组件一、组件二、组件三依次排布，达到最优组合，达到热能利用最大化。单向阀主要用于防止压力过大水蒸气回流。
14.整个系统在运行时，煤矸石地下温度大于150℃时，水循环系统生产的主要为水蒸气和少量的热水，煤矸石地下温度小于150℃时，水循环系统生产的主要为热水和少量的水蒸气，煤矸石地下温度小于100℃且大于50℃时，水循环系统生产的为热水，矸石山地下温度低于70℃时，完成治理，热管主要起防控作用，继续降低矸石山地下温度，以及吸收矸石氧化反应产生的热量，使矸石山地下温度保持在70℃以下，保持矸石山的良好生态环境。
15.其中，中间水箱15、第一热管12和第二热管13分别埋设在煤矸石山的钻孔内，且钻孔内还填充有导热材料，能够保证中间水箱15、第一热管12和第二热管13的热传递效率更
高。蒸汽管道8上还安装有第四汽水分离器20，第四汽水分离器20设置在第一单向阀10和蒸汽储罐3之间，第四汽水分离器20的蒸汽出口连接蒸汽储罐3，第四汽水分离器20出水口连接热水储存罐4。第四汽水分离器能够对蒸汽管道内的冷凝水进行二次分离。
16.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型范围内。
技术特征：
1.一种多级循环利用矸石山热能及阻燃装置，其特征在于：包括多组蒸汽发生器、源水箱、蒸汽储罐和热水储存罐，所述蒸汽发生器埋设在煤矸石山内，所述蒸汽发生器的进水口通过进水管与源水箱相连接，所述进水管上安装有输送泵，所述蒸汽发生器的出水口通过出水管连接有第一汽水分离器，所述第一汽水分离器的蒸汽出口通过蒸汽管道与蒸汽储罐相连接，所述蒸汽管道上安装有第一单向阀，所述第一汽水分离器的出水口通过输水管道与热水储存罐相连接；所述蒸汽发生器包括第一热管、第二热管、换热水管及中间水箱，所述中间水箱、第一热管和第二热管分别埋设在煤矸石山内，所述换热水管的一端与输送泵相连接，另一端盘绕在第一热管后延伸至煤矸石山表面，与第二汽水分离器的进水口相连接，所述第二汽水分离器的蒸汽出口通过第二单向阀与蒸汽管道相连接，所述第二汽水分离器的出水口通过换热水管与中间水箱的进水口相连接，所述中间水箱的出水口通过换热水管延伸至煤矸石山表面，与第三汽水分离器的进水口相连接，所述第三汽水分离器的蒸汽出口通过第三单向阀与蒸汽管道相连接，所述第三汽水分离器的出水口与换热水管相连接，所述换热水管盘绕第二热管后，与第一汽水分离器的进水口相连接。2.根据权利要求1所述的一种多级循环利用矸石山热能及阻燃装置，其特征在于：所述中间水箱、第一热管和第二热管分别埋设在煤矸石山的钻孔内，且所述钻孔内还填充有导热材料。3.根据权利要求1所述的一种多级循环利用矸石山热能及阻燃装置，其特征在于：所述蒸汽管道上还安装有第四汽水分离器，所述第四汽水分离器设置在第一单向阀和蒸汽储罐之间，所述第四汽水分离器的蒸汽出口连接蒸汽储罐，所述第四汽水分离器出水口连接热水储存罐。
技术总结
本实用新型涉及一种多级循环利用矸石山热能及阻燃装置，属于煤矸石山治理技术领域,包括多组蒸汽发生器、源水箱、蒸汽储罐和热水储存罐，所述蒸汽发生器埋设在煤矸石山内，所述蒸汽发生器的进水口通过进水管与源水箱相连接，所述进水管上安装有输送泵，所述蒸汽发生器的出水口通过出水管连接有第一汽水分离器，所述第一汽水分离器的蒸汽出口通过蒸汽管道与蒸汽储罐相连接，所述蒸汽管道上安装有第一单向阀，所述第一汽水分离器的出水口通过输水管道与热水储存罐相连接；本实用新型结构简单，能够充分利用煤矸石山燃烧产生的热能制得高温水及高温蒸汽，并且有效对煤矸石山进行降温。温。温。
