【正文】 生活供暖44400居民供暖3220822800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(hào)副斜井進(jìn)風(fēng)量1336m3/min，2號(hào)副斜井進(jìn)風(fēng)量1468m3/min，1號(hào)副平硐進(jìn)風(fēng)量4695m3/min，2號(hào)副平硐進(jìn)風(fēng)量4976m3/min，主斜井進(jìn)風(fēng)量835m3/min，風(fēng)井場(chǎng)地進(jìn)風(fēng)井風(fēng)量4238 m3/min 石圪臺(tái)煤礦現(xiàn)有供熱熱源在主工業(yè)廣場(chǎng)，設(shè)有4臺(tái)15噸燃煤鍋爐，2005年投入使用，供井筒防凍、洗煤廠供熱等；設(shè)有2臺(tái)20噸煤粉鍋爐，2011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。在風(fēng)井場(chǎng)地，設(shè)有3臺(tái)6噸熱風(fēng)爐，2005年投入使用，供給該場(chǎng)地進(jìn)風(fēng)井筒防凍。其中，工業(yè)供暖78501㎡，辦公供暖19025㎡，生活供暖15662㎡，住宅供暖2674㎡。于2013年計(jì)劃新建1000㎡的活動(dòng)中心和7000㎡的職工宿舍樓；② 洗浴熱水：副井場(chǎng)地洗浴人數(shù)為1500人/天，主工業(yè)場(chǎng)地洗浴人數(shù)為200人/天。/min，2風(fēng)量為7524m179。/min，主斜風(fēng)井1469 m179。井口防凍1風(fēng)量為6780m179。/min，主熱風(fēng)井1038 m179。/min； 哈拉溝煤礦現(xiàn)有熱源狀況① 哈拉溝煤礦副井場(chǎng)地：現(xiàn)有2臺(tái)10噸煤粉鍋爐，1臺(tái)6噸鍋爐，場(chǎng)地內(nèi)現(xiàn)有建筑的供暖與副井井口加熱，使用2臺(tái)10噸鍋爐提供；1臺(tái)6噸鍋爐為礦區(qū)提供洗浴用水。副井場(chǎng)地2臺(tái)10噸燃煤鍋爐場(chǎng)地內(nèi)現(xiàn)有建筑的供暖與副井井口加熱1臺(tái)6噸煤粉鍋爐礦區(qū)提供洗浴用水風(fēng)井場(chǎng)地2臺(tái)20噸煤粉鍋爐辦公樓、食堂、洗煤車間的建筑供暖、洗浴熱水 補(bǔ)連塔煤礦現(xiàn)有供熱狀況① 供暖狀況：據(jù)統(tǒng)計(jì)，補(bǔ)連塔煤礦現(xiàn)有供暖面積為24萬㎡，空調(diào)面積約為17萬㎡。/min，輸運(yùn)平硐風(fēng)量為8191m179。/min，原風(fēng)井進(jìn)風(fēng)2583 m179。/min，副井進(jìn)風(fēng)696 m179。/min；現(xiàn)有面積（㎡）新增面積（㎡）工業(yè)供暖11904812960辦公供暖20666生活供暖28488居民供暖68931商業(yè)供暖3762系統(tǒng)外供暖7209洗浴水工業(yè)場(chǎng)地洗浴總?cè)藬?shù)為1654人/天，每班最大洗浴人數(shù)為700人井口防凍呼和烏素豎井進(jìn)風(fēng)風(fēng)量為10565m179。/min，2主井進(jìn)風(fēng)1181 m179。/min，1主井進(jìn)風(fēng)790 m179。/min，22煤主斜井進(jìn)風(fēng)2470 m179。并且在布爾臺(tái)礦與寸草二礦都有正在修建的公寓樓；中央空調(diào)夏季制冷，制冷面積4萬㎡（包括4個(gè)公寓樓，2個(gè)辦公室，1個(gè)食堂，1個(gè)倉庫）；② 洗浴熱水：工業(yè)廣場(chǎng)洗浴人數(shù)為1200人/天，即工業(yè)廣場(chǎng)每班每天約400人；③ 井筒防凍：布爾臺(tái)煤礦現(xiàn)有四個(gè)進(jìn)風(fēng)井和兩個(gè)回風(fēng)井，輸運(yùn)平硐風(fēng)量為7808m179。/min，中部輸運(yùn)大巷風(fēng)量7348 m179。/min，孫定霍洛回風(fēng)井風(fēng)量4700 m179。/min；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(chǎng)洗浴人數(shù)為1200人/天，即工業(yè)廣場(chǎng)每班每天約400人；井口防凍輸運(yùn)平硐風(fēng)量為7808m179。/min，中部輸運(yùn)大巷風(fēng)量7348 m179。/min 布爾臺(tái)煤礦現(xiàn)有熱源狀況① 布爾臺(tái)煤礦工業(yè)廣場(chǎng)：現(xiàn)有4臺(tái)20噸鍋爐，1臺(tái)10噸鍋爐，為布爾臺(tái)礦提供生活供暖，工業(yè)供暖，井口巷道供暖，洗浴熱水。② 洗浴熱水：工業(yè)廣場(chǎng)洗浴人數(shù)為700人/天，洗浴最大人數(shù)180人/班，工業(yè)廣場(chǎng)每天有水量約為200m179。/min，主斜井風(fēng)量為2379m179。/min；現(xiàn)有面積（㎡）新增面積（㎡）工業(yè)供暖辦公供暖生活供暖洗浴水工業(yè)廣場(chǎng)洗浴人數(shù)為700人/天，每天有水量約為200m179。/min，主斜井風(fēng)量為2379m179。/min，主斜井進(jìn)風(fēng)量為1768m179。/s；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(chǎng)洗浴人數(shù)為1000人/天，即工業(yè)廣場(chǎng)每班每天約330人；井口防凍輸運(yùn)平硐進(jìn)風(fēng)量為4572m179。/min 寸草二礦現(xiàn)有熱源狀況① 寸草二礦工業(yè)廣場(chǎng)：現(xiàn)有4臺(tái)20噸煤粉鍋爐，為寸草二礦提供生活供暖，洗浴和生活熱水。/h的熱風(fēng)設(shè)備；工業(yè)廣場(chǎng)4臺(tái)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(fēng)井場(chǎng)地2臺(tái)1610kW的熱風(fēng)設(shè)備井筒防凍 萬利煤礦現(xiàn)有供熱狀況① 供暖狀況：據(jù)統(tǒng)計(jì)，萬利煤礦現(xiàn)有供暖面積生活區(qū)為12萬㎡，工業(yè)廣場(chǎng)8萬㎡；② 洗浴熱水：該煤礦的總?cè)藬?shù)為2000人，主工業(yè)場(chǎng)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(chǎng)地現(xiàn)有兩平硐，1主井進(jìn)風(fēng)；現(xiàn)有面積（㎡）新增面積（㎡）工業(yè)供暖80000生活供暖120000洗浴水主工業(yè)場(chǎng)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(jìn)風(fēng) 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(chǎng)現(xiàn)有2臺(tái)4噸暖水爐，06年投產(chǎn)，為場(chǎng)地提供建筑供暖。于7月份將投入使用新的水處理廠；上灣煤礦夏季使用分體式空調(diào)（包括辦公樓、聯(lián)建樓、公寓）；② 洗浴熱水：工業(yè)廣場(chǎng)洗浴人數(shù)為17001800人/天，即工業(yè)廣場(chǎng)每班每天600人；③ 井筒防凍：工業(yè)廣場(chǎng)現(xiàn)有一個(gè)平硐進(jìn)風(fēng)量為7215m179。/min，主井風(fēng)量為1560 m179。/min； 現(xiàn)有面積（㎡）新增面積（㎡）工業(yè)供暖328096辦公供暖80903生活供暖22082居民供暖157032商業(yè)供暖24123系統(tǒng)外供暖47165洗浴水工業(yè)廣場(chǎng)洗浴人數(shù)為17001800人/天，即工業(yè)廣場(chǎng)每班每天600人井口防凍平硐進(jìn)風(fēng)量為7215m179。/min，主井風(fēng)量為1560 m179。/min 上灣煤礦現(xiàn)有熱源狀況① 上灣煤礦工業(yè)場(chǎng)地：該煤礦采用6臺(tái)熱風(fēng)機(jī)為工業(yè)廣場(chǎng)的進(jìn)風(fēng)井進(jìn)行空氣加熱。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(gè)區(qū)域，孫井區(qū)職工人數(shù)為2005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，北進(jìn)風(fēng)量為5000m179。/min；現(xiàn)有面積（㎡）新增面積（㎡）工業(yè)供暖16404238803辦公供暖5631714168生活供暖11420居民供暖28600洗浴水副井場(chǎng)地洗浴人數(shù)為1500人/天，主工業(yè)場(chǎng)地洗浴人數(shù)為200人/天。/min，2風(fēng)量為7524m179。/min，主斜風(fēng)井1469 m179。其中現(xiàn)有新建建筑面積8萬㎡；現(xiàn)有面積（㎡）新增面積（㎡）工業(yè)供暖9940952859辦公供暖30459生活供暖362909686居民供暖25175商業(yè)供暖930系統(tǒng)外供暖1970019400 烏蘭木倫煤礦現(xiàn)有熱源狀況① 烏蘭木倫煤礦：現(xiàn)有3臺(tái)6噸鍋爐，新增1臺(tái)15噸鍋爐，場(chǎng)地內(nèi)現(xiàn)有建筑的供暖與職工洗浴用水；工業(yè)廣場(chǎng)3臺(tái)6噸燃煤鍋爐建筑供暖，職工洗浴1臺(tái)15噸煤粉鍋爐 榆家梁煤礦現(xiàn)有供熱狀況① 供暖狀況：據(jù)統(tǒng)計(jì)，榆家梁煤礦現(xiàn)有供暖面積洗煤廠水暖：3700㎡，店塔供水廠：700㎡，42煤水暖 13600㎡，52煤氣暖55700㎡，52煤水暖12000㎡，新建水暖6000㎡。42煤鍋爐房2臺(tái)10噸蒸汽鍋爐建筑供暖52煤鍋爐房3臺(tái)10噸蒸汽鍋爐生活區(qū)公寓建筑供暖2臺(tái)6噸蒸汽鍋爐生活用水和洗浴用水43煤2臺(tái)6噸熱風(fēng)爐井筒防凍 大柳塔煤礦現(xiàn)有供熱狀況① 供暖狀況：據(jù)統(tǒng)計(jì)，大柳塔煤礦工業(yè)廣場(chǎng)現(xiàn)有供暖面積為14萬㎡。/min，一號(hào)副平硐風(fēng)量為2267m179。/min，雙溝進(jìn)風(fēng)井362 m179。/min，52煤主斜井1805m179。/min，白家渠進(jìn)風(fēng)立井3271 m179。/min，一號(hào)副平硐風(fēng)量2267m179。/min，雙溝進(jìn)風(fēng)井362 m179。/min，52煤主斜井1805m179。/min，白家渠進(jìn)風(fēng)立井3271 m179。擬建1棟職工公寓和1棟職工活動(dòng)中心，建筑面積10000㎡；② 洗浴熱水：根據(jù)調(diào)研資料，柳塔礦共有290個(gè)洗浴水龍頭，早班最大人水442人，全天不超過2000人，每班供浴水270m179。通過調(diào)研了解到，神東礦區(qū)擁有各類大小鍋爐131座。由此可見，采用熱泵技術(shù)回收礦井回風(fēng)、礦井排水中的低溫?zé)崮芸梢杂行У毓?jié)能減排，降低環(huán)境污染與溫室效應(yīng)的目的，符合神東創(chuàng)建“四化五型”企業(yè)的目標(biāo)要求。第三章 神東礦區(qū)低溫?zé)崮芑厥绽眉夹g(shù)分析本章將對(duì)熱泵與鍋爐相比的節(jié)能性進(jìn)行分析，并結(jié)合神東礦區(qū)的自然地質(zhì)條件，進(jìn)行熱泵可利用的低溫?zé)嵩吹膬?yōu)化選擇，確定神東礦區(qū)熱泵低溫?zé)嵩吹膬?yōu)先利用順序，實(shí)現(xiàn)熱泵系統(tǒng)最優(yōu)化模式運(yùn)行。在與鍋爐對(duì)比過程中，為了更直觀地進(jìn)行對(duì)比，在熱泵理論中引入一次能源利用率PER，用于不同類型的熱泵之間比較能量利用水平的高低，其表達(dá)式為： PER=COPη0=Qh/(W/η0）式中：η0——為獲得熱泵動(dòng)力時(shí)的能量利用效率，%；對(duì)于電動(dòng)熱泵而言，以電能為動(dòng)力，η0即為發(fā)電效率。這樣PER就具有與鍋爐、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。實(shí)際的節(jié)能率為（）=%。熱泵根據(jù)壓縮機(jī)的不同和應(yīng)用主要分為螺桿式熱泵機(jī)組渦旋式熱泵機(jī)組，以下為兩種機(jī)組的比較：渦旋壓縮機(jī)螺桿壓縮機(jī)(1) 由于壓縮機(jī)機(jī)械部件少，渦旋轉(zhuǎn)子。(3) 制冷、制熱效率較高。(5) 一臺(tái)機(jī)組采用多臺(tái)壓縮機(jī)并聯(lián)，能量調(diào)節(jié)相對(duì)較容易，有2個(gè)制冷劑回路，一個(gè)回路出現(xiàn)故障，另一個(gè)回路仍正常工作，可互為備用。(2) 由于壓縮機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的原因，噪音大。(4) 機(jī)組采用潤(rùn)滑油冷卻，需要定期更換潤(rùn)滑油，維護(hù)費(fèi)用較高。綜合以上兩種機(jī)組的特點(diǎn)及比較，因此本項(xiàng)目選擇渦旋熱泵機(jī)組為提取煤礦低溫?zé)嵩吹难b置。因此，熱泵技術(shù)能否成功應(yīng)用取決于項(xiàng)目所在地是否有良好的低溫?zé)嵩?。下面為空氣源、水源、地源熱泵機(jī)組的比較空氣源熱泵水源熱泵地源熱泵性能指數(shù)COP結(jié)構(gòu)模塊化，無需備用模塊化，無需備用需備用機(jī)組，機(jī)房不需機(jī)房設(shè)施，但占地面積大，需要機(jī)房需要機(jī)房使用條件使用溫度范圍7℃40℃。因此綜合考慮選用水源熱泵機(jī)組。年；集熱效率達(dá)60%80%，系統(tǒng)多用于熱水；受環(huán)境影響大，白天能量大，黑夜與陰天能量?。徽嫉孛娣e大，且周圍不能有高大建筑物遮擋；系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜；該地區(qū)風(fēng)沙大，對(duì)系統(tǒng)造成影響地埋管設(shè)備相對(duì)較少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單；投資費(fèi)用高；用熱不穩(wěn)定，易造成低溫下降；該地區(qū)多為沙漠與巖石，打井困難；根據(jù)調(diào)研，神東煤炭集團(tuán)下屬各礦的礦井總排水量約83234 m3/d，理論可回收的熱量約46671kW，相當(dāng)于89噸鍋爐的供熱量，生活污水量約為11600 m3/d，理論可回收的熱量約6500kW，相當(dāng)于13噸鍋爐的供熱量。同時(shí)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(tuán)煤礦的礦井總回風(fēng)量約232950m3/min，理論可回收的熱量約60181kW，相當(dāng)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。35′24″40176。42′40〞111176。由于神東集團(tuán)各礦均在鄂爾多斯附近地區(qū)，其太陽能年輻射量58526680 MJ/m2綜合上表和神東礦區(qū)低溫?zé)嵩吹膶?shí)際使用條件，給出熱泵低溫?zé)嵩磻?yīng)用的先后順序?yàn)椋旱V井排水、礦井回風(fēng)、生活污水、太陽能、地埋管、空氣源。 煤礦廢熱資源回收示意圖 礦井排水礦井水是礦井開采過程中產(chǎn)生的地下涌水，為了保障礦井生產(chǎn)和安全，礦山企業(yè)投入大量人力、物力將礦井水排出地面。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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。 礦井涌水量與礦山所處的地理位置、氣候、地質(zhì)構(gòu)造、開采深度和開采方法等因素有關(guān)。多年的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，礦井水在開采過程中排放量相對(duì)穩(wěn)定，作為水資源其水量是有保證的。按水質(zhì)分，礦井水主要可分為五類：潔凈礦井水、含懸浮物礦井水、高礦化度礦井水、酸性礦井水和特殊污染型礦井水。本課題研究的在提取礦井排水廢熱資源時(shí)原理為（）。 礦井回風(fēng)⑴ 礦井回風(fēng)廢熱分析礦井通風(fēng)的主要任務(wù)是供給井下足夠的新鮮空氣，滿足人員對(duì)氧氣的需要；沖淡井下有毒有害氣體和粉塵，保證安全生產(chǎn)；調(diào)節(jié)井下氣候，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。同時(shí)由于冬季回風(fēng)溫度較大氣溫度高，是良好的廢熱資源；夏季回風(fēng)溫度較大氣溫度低，又是良好的冷源。本項(xiàng)目采用兩種礦井回風(fēng)利用方式，一種為以噴淋的方式進(jìn)行換熱，另一種方式為直接蒸發(fā)式的間接換熱。⑵ 噴淋式礦井回風(fēng)熱能利用工藝流程 噴淋式換熱工藝流程在礦井回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)中，礦井回風(fēng)熱交換器實(shí)現(xiàn)將礦井回風(fēng)中所蘊(yùn)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?zé)嵩?，?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(fēng)熱交換器進(jìn)行熱交換，循環(huán)往復(fù)，實(shí)現(xiàn)礦井回風(fēng)廢熱的綜合利用。 太陽能太陽能作為可再生能源，取之不盡，用之不竭。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)。要求供應(yīng)60℃以上的熱水時(shí),可增設(shè)電熱水器或煤氣鍋爐進(jìn)行補(bǔ)充加熱。研究表明，在非寒冷地區(qū),既使使用普通平板型集熱器,集熱器效率也高達(dá)60%