【正文】 冬季可為新建 30000m2建筑 提供采暖。/s，當?shù)氐臉O端溫度為 ℃ ，根據(jù)井口防凍設(shè)計規(guī)范規(guī)定，進風井進風溫度不得低于 2℃ ，則冬季井口防凍所需要的熱量為 3030kW。 表 工業(yè)廣場新增需熱量統(tǒng)計 序號 類別 熱負荷 （ kW） 1 新增 建筑采暖 30000m2（熱指標： 85 W/ m2） 2550 2 洗浴熱水 用水量 300 m2/班 2443 合計 4993 目前，石圪臺春夏 秋三季職工洗浴熱水熱源為 20 噸鍋爐進行供熱。 ④ 石圪 臺可利用低溫熱源匯總 表 序號 名稱 數(shù)量 可回收熱量 （ kW） 理論可供暖面 積（㎡） 可替代鍋爐供熱量（ T/h） 備注 1 新建污水處理廠處理礦井污水 23000m3/d 12892 137000 可利用 2 主工業(yè)場地處 理礦井污水 6000m3/d 3364 35000 可利用 3 風井場地礦井 回風 15000m3/min 3875 40000 可利用 合計 20474 212020 35 用熱需求分析 目前 石圪臺生產(chǎn)、生活供熱主要通過鍋爐實現(xiàn)，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研，結(jié)合石圪臺實際用熱需要、用熱點位置分布等，確定以下問題可由低溫廢熱回收熱泵技術(shù)解決，達到節(jié)能減排。 ② 主 工業(yè)場地處理 礦井 污水 根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研，工業(yè)場地污水處理廠平均每天的排水量為 6000m179。 32 第四章 神華神東煤炭集團各煤礦廢熱回收方案 本章將結(jié)合神東集團公司所屬各礦可回收廢熱情況和各礦目前新增供熱需求或高能耗供熱環(huán)節(jié)，提出符合各礦實際需求的廢熱回收利用優(yōu)化設(shè)計方案，實現(xiàn)各礦低溫廢熱的有效利用，促進企業(yè)生產(chǎn)、生活供熱的節(jié)能減排。下面為神華神東煤炭集團各個礦的低溫廢熱資源統(tǒng)計表： 31 表 項目 名稱 礦井排風量 （ m179。太陽能熱泵系統(tǒng)可以適用于冬季溫度較低的地區(qū) ,并且通過輔助熱源提高系統(tǒng)蒸發(fā)溫度 ， 可以防止蒸發(fā)器表面結(jié)霜 ， 也間接的改善了壓縮機的工作環(huán)境 。 30 圖 太陽能熱泵工作原理 太陽能熱泵把熱泵技術(shù)和太陽能熱利用技術(shù)有機的結(jié)合起來 ， 一方面可以有效降低集熱器的板面溫度 ,提高集熱器效率。 將太陽能作為熱泵熱源的熱泵系統(tǒng)稱為太陽能熱泵系統(tǒng)。 ⑵ 噴淋式礦井回風熱能利用工藝流程 圖 噴淋式換熱 工藝流程 在礦井回風源熱泵系統(tǒng)中，如圖 所示，礦井回風熱交換器實現(xiàn)將礦井回風中所蘊含的大量熱能通過噴淋換熱方式轉(zhuǎn)移到循環(huán) 水里面，循環(huán)水作為熱泵系統(tǒng)的低溫熱源，經(jīng)過熱泵系統(tǒng)提取熱量后，循環(huán)水溫度有所降低（一般 5℃），再重新送入礦井回風熱交換器進行熱交換，循環(huán)往復，實現(xiàn)礦井回風廢熱的綜合利用。同時由于冬季回風溫度較大氣溫度高，是良好的廢熱資源；夏季回風溫度較大氣溫度低，又是良好的冷源。本課題研究的在提取礦井排水廢熱資源時原理為（如圖 所示）。多年的實測數(shù)據(jù)表明，礦井水在開采過程中排放量相對穩(wěn)定，作為水資源其水量是有保證的。據(jù)統(tǒng)計，目前全國煤礦礦井每年涌水量在 42 億立方米左右，利用率為 26%左右。 綜合上表和神東礦區(qū)低溫熱源的實際使用條件 ， 給出熱泵低溫 熱源應(yīng)用的先后順序為： 礦井排水、 礦井 回風 、生活污水、太陽能、地埋管 、空氣源 。42′40〞 111176。同時節(jié)約大量燃煤，并且可以春秋夏三季洗浴熱水鍋爐的使用 ； 根據(jù)調(diào)研，神東集團煤礦的礦井總回風量約 232950m3/min，理論可回收的熱量約 60181kW，相當于 114 噸鍋爐的供熱量，可提取這部分熱能為該礦區(qū)的建筑采暖和井口防凍提供熱源； 根據(jù)調(diào)研，鄂爾多斯地區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)西南部，地處 鄂爾多斯高原 腹地。 因此綜合考慮選用水源熱泵機組。因此，熱泵技術(shù)能否成功應(yīng)用取決于項目所在地是否有良好的低溫熱源。 (4) 機組采用潤滑油冷卻，需要定期更換潤滑油，維護費用較高。 (5) 一臺機組采用多臺壓縮機并聯(lián)，能量調(diào)節(jié)相對較容易，有 2 個制冷劑回路，一個回路出現(xiàn)故障，另一個回路仍正常工作，可互為備用。 熱泵根據(jù)壓縮機的不同 和應(yīng)用 主要分為 螺桿式熱泵機組渦旋式熱泵機組，以下為 兩 種機組的比較： 表 螺桿機與渦旋機組的比較 渦旋壓縮機 螺桿壓縮機 (1) 由于壓縮機機械部件少，渦旋轉(zhuǎn)子 。這樣 PER 就 23 具有與鍋爐、加熱爐等加熱設(shè)備效率相同的含義，同樣是供熱，將鍋爐效率與熱泵 PER 相比，可以明確看出應(yīng)用熱泵的節(jié)能率較大。 22 第三章 神東礦區(qū)低溫熱能回收利用技術(shù)分析 本章將對熱泵與鍋爐相比的節(jié)能性進行分析，并結(jié)合神東礦區(qū)的自然地質(zhì)條件，進行熱泵可利用的低溫熱源的優(yōu)化選擇，確定神東礦區(qū)熱泵低溫熱源的優(yōu)先利用順序，實現(xiàn)熱泵系統(tǒng)最優(yōu)化模式運行。 通過調(diào)研了解到，神東礦區(qū)擁有各類大小鍋爐 131座，詳細情況如圖 所示。/min，白家渠進風立井 3271 m179。/min，雙溝進風井 362 m179。/min，白家渠進風立井 3271 m179。/min，雙溝進風井 362 m179。 表 42 煤鍋爐房 2 臺 10 噸蒸汽鍋爐 建筑供暖 52 煤鍋爐房 3 臺 10 噸蒸汽鍋爐 生活區(qū)公寓建筑 供暖 2 臺 6 噸蒸汽鍋爐 生活用水和洗浴用水 43 煤 2 臺 6 噸熱風爐 井筒防凍 大柳塔 煤礦 供熱現(xiàn)狀 大柳塔 煤礦 現(xiàn)有供熱狀況 ① 供暖狀況：據(jù)統(tǒng)計，大柳塔煤礦工業(yè)廣場現(xiàn)有供暖面積為 14 萬㎡。/min，主斜風井 1469 m179。/min； 表 現(xiàn)有面積（㎡） 新增面積（㎡） 工業(yè)供暖 164042 38803 辦公供暖 56317 14168 生活供暖 11420 居民供暖 28600 洗浴水 副井場地洗浴人數(shù)為 1500 人 /天，主工業(yè)場地洗浴人數(shù)為 200 人 /天。在康景區(qū)現(xiàn)有新建聯(lián)建樓與辦公樓； ② 洗浴熱水：保德煤礦可以分為三個區(qū)域，孫井區(qū)職工人數(shù)為 2020 人，即每班 669 人，浴室 分為來賓、干部、勞務(wù)工浴室；棗林區(qū)為洗煤廠，每天耗水量為 50m179。/min，主井風量為1560 m179。/min，主井風量為 1560 m179。/h 的熱風設(shè)備； 表 工業(yè)廣場 4 臺 20 噸煤粉鍋爐 工業(yè)供暖、生活供暖、主井防凍、洗浴和生活 熱水 風井場地 2 臺 1610kW 的熱風設(shè)備 井筒防凍 煤礦 供熱現(xiàn)狀 萬利 煤礦 現(xiàn)有供熱狀況 ① 供暖狀況：據(jù)統(tǒng)計，萬利煤礦現(xiàn)有供暖面積生活區(qū)為 12 萬㎡，工業(yè)廣場8 萬㎡； ② 洗浴熱 水：該煤礦的總?cè)藬?shù)為 2020 人，主工業(yè)場地洗浴人數(shù)為 1000 人 /天，即最大人數(shù)每班每天 350 人；生活區(qū)人數(shù)為 1000 人； ③ 井筒防凍：工業(yè)場地現(xiàn)有兩平硐， 1 主井進風； 表 現(xiàn)有面積（㎡） 新增面積（㎡） 工業(yè)供暖 80000 生活供暖 120200 洗浴水 主工業(yè)場地洗浴人數(shù)為 1000 人 /天，生活區(qū)人數(shù)為 1000 人 井口防凍 兩平硐， 1 主井進風 萬利 煤礦 現(xiàn)有熱源狀況 ① 萬利 煤礦 建筑供暖：工業(yè) 廣場現(xiàn)有 2 臺 4 噸暖水爐， 06 年投產(chǎn)，為場地提供建筑供暖。/s； 表 現(xiàn)有面積（㎡） 新增面積（㎡） 工業(yè)供暖 7406 辦公供暖 7751 生活供暖 洗浴水 工業(yè)廣場洗浴人數(shù)為 1000 人 /天，即工業(yè)廣場每班每天約 330 人； 井口防凍 輸運平硐進風量為 4572m179。/min，主斜井風量為 2379m179。/min，主斜井風量為 2379m179。/min 布爾臺 煤礦 現(xiàn)有熱源狀況 ① 布爾臺煤礦工業(yè)廣場：現(xiàn)有 4 臺 20 噸鍋爐， 1 臺 10 噸鍋爐，為布爾臺礦提供生活供暖，工業(yè)供 暖，井口巷道供暖，洗浴熱水。/min； 表 現(xiàn)有面積（㎡） 新 增面積（㎡） 工業(yè)供暖 26700 辦公供暖 生活供暖 洗浴水 工業(yè)廣場洗浴人數(shù)為 1200 人 /天，即工業(yè)廣場每班每天約 400 人； 井口防凍 輸運平硐風量為 7808m179。/min，中部輸運大巷風量 7348 m179。/min， 22煤主斜井進風 2470 m179。/min， 2主井進風 1181 m179。/min，副井進風 696 m179。/min，輸運平硐風量為 8191m179。/min； 9 哈拉溝 煤礦 現(xiàn)有熱源狀況 ① 哈拉溝煤礦副井場地：現(xiàn)有 2 臺 10 噸煤粉鍋爐， 1 臺 6 噸鍋爐，場地內(nèi)現(xiàn)有建筑的供暖與副井井口加熱，使用 2 臺 10 噸鍋爐提供； 1 臺 6 噸鍋爐為礦區(qū)提供洗浴用水。 井口防凍 1風量為 6780m179。/min， 2風量為 7524m179。其中，工業(yè)供暖 78501 ㎡，辦公供暖 19025 ㎡，生活供暖 15662 ㎡，住宅供暖 2674 ㎡。 表 石圪臺煤礦需熱點統(tǒng)計 現(xiàn)有面積（㎡） 將新增面積（㎡） 工業(yè)供暖 82292 4698 辦公供暖 36052 5397 生活供暖 44400 居民供暖 32208 22800 商業(yè)供暖 572 系統(tǒng)外供暖 29808 洗浴水 共有職工 2200 人，每班洗浴 用水 300m3/h 井口防凍 1 號副斜井進風量 1336m3/min， 2 號副斜井進風量 1468m3/min，1 號副平硐進風量 4695m3/min， 2 號副平 硐進風量 4976m3/min，主斜井進風量 835m3/min，風井場地進風井風量 4238 m3/min 8 石圪臺煤礦現(xiàn)有供熱熱源 在主工業(yè)廣場，設(shè)有 4 臺 15 噸燃煤鍋爐， 2020 年投入使用，供井筒防凍、洗煤廠供熱等；設(shè)有 2 臺 20 噸煤粉鍋爐， 2020 年 12 月投入使用，供工業(yè)建筑供暖，辦公、生活建筑供暖、洗浴。 石圪臺煤礦現(xiàn)有供熱概況 ⑴ 石圪臺煤礦現(xiàn)有供熱概況 ① 現(xiàn)有供暖面積： 30 萬平米，分體 空調(diào)面積： 6 萬平米。 項目內(nèi)容 本項目分析采用熱泵技術(shù)回收神東礦區(qū)低溫廢熱資源，用于滿足神東各煤礦工業(yè)廣場的建筑冬季供暖、井筒防凍、洗浴熱水等用熱需求，從而取消或部分取消燃煤鍋爐，實現(xiàn)節(jié)能減排的可行性，主要完成如下內(nèi)容： ⑴ 充分調(diào)研 神東礦區(qū)各煤礦現(xiàn)有低溫熱源情況，分析現(xiàn)有低溫熱源供熱、制冷能力。 神東煤炭集團 作為神華集團的核心煤炭生產(chǎn)企業(yè)，有豐富的礦井回風 、礦井排水等低溫廢熱資源。 在 國家 “ 節(jié)能減排政策 ” 及建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的 大背景下，煤 礦低溫廢熱回收熱泵供熱、空調(diào)技術(shù)正是基于上述優(yōu)點，得到了國家政策的大力支持 。 煤礦大量低溫熱能 的 回收利用 主要是通過熱泵技術(shù)實現(xiàn)。 與此同時， 煤礦生產(chǎn)過程 中會產(chǎn)生大量的礦井乏風、礦井排水等資源 。 中國神華神東煤炭集團有限責任公司 煤礦低溫廢熱回收利用工程 可行性研究報告 中國機電出口產(chǎn)品投資有限公司 2 目 錄 第一章 項目概述 ........................................... 4 項目名稱與編制單位 ....................................... 4 編制依據(jù) ................................................. 4 項目背景 ................................................. 4 項目內(nèi)容 ................................................. 6 第二章 神東煤炭集團各煤礦供熱現(xiàn)狀 ........................... 7 石圪臺煤礦供熱現(xiàn)狀 ....................................... 7 哈拉溝煤礦供熱現(xiàn)狀 ....................................... 8 補連塔煤礦供熱現(xiàn)狀 ....................................... 9 布爾臺煤礦供熱現(xiàn)狀 ...................................... 10 寸草一煤礦供熱現(xiàn)狀 ...................................... 11 寸草二煤礦供熱現(xiàn)狀 ...................................... 12 萬利煤礦供熱現(xiàn)狀 ........................................ 13 上灣煤礦供熱現(xiàn)狀 ........................................ 14 保德煤礦供熱現(xiàn)狀 ..................................