0第七章中國煤礦廢熱資源綜合利用技術(shù)鮑1126(已修改)
2025-03-02 10:55 本頁面
【正文】 中國煤礦廢熱資源綜合利用技術(shù) 目 錄 煤礦廢熱資源利用技術(shù) 核心技術(shù)產(chǎn)品 科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用 4 2 3 背景介紹 1 結(jié)論 5 ? 中國是世界第一產(chǎn)煤大國，煤炭在能源結(jié)構(gòu)中居于主體地位，占一次能源消耗量的 70%左右 ； ? 我國 煤炭資源豐富，市場需求旺盛，據(jù)預(yù)測 2023， 2023， 2030 年煤炭需求量分別為 37 ～ 3 39 ～ 4 45 ～ 51 億 噸， 煤礦開采量逐年 增加 ； ? 伴隨 煤礦開采中的 礦井 回 風(fēng) 、礦井排水、坑口電廠冷卻水及煤礦洗浴廢水等，蘊(yùn)含著大量余熱和廢熱 資源 ； ? 這些 廢熱屬于低位熱能資源，不能直接利用，基本都被直接排放到外界環(huán)境中，造成了很大的能源資源浪費(fèi)和 環(huán)境污染 ； ? 回收 利用這些廢熱資源技術(shù)的研究具有非常重要的經(jīng)濟(jì)效益和 社會效益 。 1. 背景介紹 充分利用礦井低位熱能，需著重解決以下關(guān)鍵問題 ： （ 1）不同低位熱能資源的提取工藝和設(shè)備研發(fā) 。 （ 2）低位熱能高效轉(zhuǎn)換裝置研發(fā) 。 （ 3）用戶末端設(shè)備和產(chǎn)品研發(fā) 。 （ 4）系統(tǒng)的優(yōu)化與控制等。 1. 背景介紹 ?熱泵是一種高效節(jié)能的能量轉(zhuǎn)換裝置，可以把不能直接利用的低位熱能轉(zhuǎn)換為可利用的 熱能 ； ?基于 此技術(shù)研發(fā)與不同載體的低位熱能資源特點(diǎn)相適應(yīng)、與之相匹配的低位熱能提取轉(zhuǎn)換工藝和設(shè)備，以及滿足用戶生產(chǎn)生活需要的末端設(shè)備產(chǎn)品是這些低位熱能資源能夠得到合理高效利用的關(guān)鍵 ； ?河北工程大學(xué)與北京礦大節(jié)能科技有限公司組成的項目團(tuán)隊 ，基于 熱泵技術(shù)對傳統(tǒng)的煤礦廢熱回收技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新和改進(jìn)，在核心技術(shù)研究、產(chǎn)品和設(shè)備研發(fā)和工程應(yīng)用等方面，取得了具有創(chuàng)新意義和應(yīng)用價值的科技成果。 1. 背景介紹 礦井廢熱資源 排煙 坑口電廠冷卻水 礦井排水 礦井回風(fēng) 煤礦洗浴廢水 —— 國內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀 ? 根據(jù)相關(guān)資料顯示 ， 目前 國外 對于礦井廢熱資源的回收利用主要在于礦井排水 、 礦井回風(fēng)的利用 ， 國外主要產(chǎn)煤國家對 礦井水資源化 的研究己有幾十年的歷史 ， 取得了較大的成績 。 ? 20世紀(jì) 70年代 開始 ， 德國的萊茵褐煤礦和希臘南部的米加羅波里褐煤礦 ， 將排出的地下水直接通過管道輸送至電廠 ， 供其發(fā)電之用 。 ? 1985年前蘇聯(lián)頓巴斯礦區(qū) ， 將礦井水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用于建筑物的采暖中取得了非常好的效果 ， 使礦井水利用率超過90%， 即保護(hù)了環(huán)境 ， 又取得了很大的經(jīng)濟(jì)效益 。 ? 日本礦井廢水除部分用于洗煤外 ， 大部分礦井廢水經(jīng)沉淀處理去除懸浮物后排入地表水系 。 —— 國內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀 ? 國內(nèi) 礦井水治理和綜合利用的研究起步較晚 ， 目前國內(nèi)煤礦企業(yè)對礦井水的利用主要為兩種途徑： （ 1） 不進(jìn)行任何處理直接外排 ， （ 2） 對礦井排水進(jìn)行簡單的凈化處理應(yīng)用于生產(chǎn)和生活上 。 ? 充州礦業(yè)集團(tuán)東灘煤礦實現(xiàn)了對礦井污水井下處理及處理后的凈化水直接利用 ,取得了礦井污水處理和水資源綜合利用技術(shù)的重大突破與創(chuàng)新 ,居國內(nèi)領(lǐng)先水平 ,有著廣泛的推廣價值 。 ? 從 礦井回風(fēng) 中提取熱量的研究和應(yīng)用實例比較有限： ? 國內(nèi) 學(xué)者朱曉彥于 2023年最早提出了礦井回風(fēng)熱回收技術(shù) ，并申報了專利 “ 礦井回風(fēng)熱回收利用的方法及裝置 ” ? 山東新汶礦業(yè)集團(tuán)邸建友等人提出并申報了 “ 礦井乏風(fēng)熱能利用裝置 ” ? 山東科技大學(xué)的辛蒿等人研發(fā)了礦井通風(fēng)余熱熱管回收裝置 ? 山東建筑大學(xué)等單位聯(lián)合設(shè)計的礦井回風(fēng)余熱全回收裝置 。 ? 1994年 ， 國外 首先提出了礦井回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)被應(yīng)用到溫室加熱中 ， 隨后提出了各類的礦井回風(fēng)熱交換器 ， 熱管 、 噴水室等 ， 對礦井回風(fēng)結(jié)合水源熱泵系統(tǒng)的熱回收系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了可行性分析 。 —— 國內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀 ?對于 洗浴廢水 熱能回收利用上 國外 的一些學(xué)者研究起步較早 ， 而且已經(jīng)有實際的工程應(yīng)用 。 ? 2023年韓國能源學(xué)院的太陽能研究中心的 設(shè)計并使用以桑拿和公共浴室的廢水作為熱源的熱泵系統(tǒng)進(jìn)行能源分析達(dá)到評估系統(tǒng)的效率 ， 并使用 TRNSYS（ Transient System Simulation Program） 軟件通過計算機(jī)模擬進(jìn)行能源的分析 ? 歐洲第一個最大的室內(nèi)游泳池 — “ 瑞士蘇黎世市室內(nèi)游泳池 ” 就已經(jīng)全部利用熱泵采暖 ， 并采用熱泵對空氣減濕 、 吸取排水熱量 ， 并以河水熱量作必要補(bǔ)充 。 —— 國內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀 ?國內(nèi) 學(xué)者對洗浴廢水的回收處理做過一些研究 。 ? 南華大學(xué)的寇廣孝 、 王漢青等對電熱泵用于浴室生產(chǎn)熱水的理論熱力循環(huán)分析和研究 ,其熱泵系統(tǒng)是將電熱泵用于公共浴室回收洗澡廢熱水余熱并直接為公共浴室生產(chǎn)熱水 。 ? 南華大學(xué)的黃坤榮等針對熱泵在高校的浴室廢熱回收上的應(yīng)用作了研究 ?國內(nèi)大部分的洗浴中心不包含游泳池 ， 所以對洗浴廢水熱泵系統(tǒng)的研究就比較少 ， 至于專門針對煤礦洗浴廢水熱能回收利用的研究就更加缺乏 。 —— 國內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀 ? 針對這一利用現(xiàn)狀 ， 北京礦大節(jié)能科技有限公司在現(xiàn)有的熱回收技術(shù)基礎(chǔ)上做了大量的研究工作 ， 取得了非常不錯的成果 ， 尤其是基于熱泵系統(tǒng)原理對傳統(tǒng)的礦井廢熱回收技術(shù)進(jìn)行了較大的創(chuàng)新和改進(jìn) ， 取得了非常不錯的效果 。 公司自主研發(fā)的礦井排水 、 回風(fēng) 、 坑口電廠冷卻水 、 煤礦洗浴廢水等 熱能提取綜合利用技術(shù) 已經(jīng)達(dá)到國內(nèi) 、 國際領(lǐng)先水平 。 —— 國內(nèi)企業(yè) 目 錄 礦井低位廢熱資源利用技術(shù) 核心技術(shù)產(chǎn)品 科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用 4 2 3 背景介紹 1 利用技術(shù) ① 礦井排水熱能利用技術(shù) ② 坑口電廠
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