0第七章中國煤礦廢熱資源綜合利用技術(shù)鮑1126

1、中國煤礦廢熱資源綜中國煤礦廢熱資源綜合利用技術(shù)合利用技術(shù)目目 錄錄煤礦廢熱資源利用技術(shù)煤礦廢熱資源利用技術(shù)核心技術(shù)產(chǎn)品核心技術(shù)產(chǎn)品科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用423背景介紹背景介紹1結(jié)論結(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一次能源消耗量的70%左右左右； 我國我國煤炭資源豐富，市場需求旺盛，據(jù)預(yù)測煤炭資源豐富，市場需求旺盛，據(jù)預(yù)測2015，2020，2030 年煤炭需求量分別為年煤炭需求量分別為 37 39、39 44、45 51 億億噸，噸，煤礦開煤礦開采量逐年采量逐年增加增加； 伴隨伴隨

2、煤礦開采中的煤礦開采中的礦井礦井回回風(fēng)風(fēng)、礦井排水、坑口電廠冷卻水及煤礦、礦井排水、坑口電廠冷卻水及煤礦洗浴廢水等，蘊含著大量余熱和廢熱洗浴廢水等，蘊含著大量余熱和廢熱資源資源； 這些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和到外界環(huán)境中，造成了很大的能源資源浪費和環(huán)境污染環(huán)境污染； 回收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)濟效益和利用這些廢熱資源技術(shù)的研究具有非常重要的經(jīng)濟效益和社社會效益會效益。1. 背景介紹背景介紹充分利用礦井低位熱能，需著重解決以下關(guān)鍵問題充分利用礦井低位

3、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)）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)）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)）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。）系統(tǒng)的優(yōu)化與控制等。1. 背景介紹背景介紹u 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)換為可利用的位熱能轉(zhuǎn)換為可利用的熱能熱能；u 基于基于此技術(shù)研發(fā)與不同載體的低位熱能資源特點相適應(yīng)、與之相此技術(shù)研發(fā)與不同載體的低位熱能資源特點相適應(yīng)、與之相匹配的低位熱能提取轉(zhuǎn)換工

4、藝和設(shè)備，以及滿足用戶生產(chǎn)生活需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)鍵關(guān)鍵；u 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隊河北工程大學(xué)與北京礦大節(jié)能科技有限公司組成的項目團隊，基于基于熱泵技術(shù)對傳統(tǒng)的煤礦廢熱回收技術(shù)進行了創(chuàng)新和改進，熱泵技術(shù)對傳統(tǒng)的煤礦廢熱回收技術(shù)進行了創(chuàng)新和改進，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。具有創(chuàng)新意義和應(yīng)用價值的科技成

5、果。1. 背景介紹背景介紹 排煙排煙坑口電廠冷卻坑口電廠冷卻水水礦井排水礦井排水礦井回風(fēng)礦井回風(fēng)煤礦洗浴廢水煤礦洗浴廢水1.背景介紹背景介紹國內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀國內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀例如v 根據(jù)相關(guān)資料顯示，目前根據(jù)相關(guān)資料顯示，目前國外國外對于礦井廢熱資源的回收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)煤國家對家對礦井水資源化礦井水資源化的研究己有幾十年的歷史，取得了較大的的研究己有幾十年的歷史，取得了較大的成績。成績。 2020世紀世紀7070年代年代開始，德國的萊茵褐煤礦和希臘南部開始，德國的萊茵褐煤礦和希臘南部的

6、米加羅波里褐煤礦，將排出的地下水直接通過管道輸?shù)拿准恿_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。送至電廠，供其發(fā)電之用。 19851985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%90%，即保護了環(huán)境，又取得了很大的經(jīng)濟效益。，即保護了環(huán)境，又取得了很大的經(jīng)濟效益。 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。處理去除懸浮物后排入地表

7、水系。1.背景介紹背景介紹國內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀國內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀v 國內(nèi)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：礦企業(yè)對礦井水的利用主要為兩種途徑： （1 1）不進行任何處理直接外排，（）不進行任何處理直接外排，（2 2）對礦井排水進行簡單）對礦井排水進行簡單的凈化處理應(yīng)用于生產(chǎn)和生活上。的凈化處理應(yīng)用于生產(chǎn)和生活上。例如 充州礦業(yè)集團東灘煤礦實現(xiàn)了對礦井污水井下處理及處理充州礦業(yè)集團東灘煤礦實現(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取得了礦井

8、污水處理和水資源綜合利用技術(shù)的重大突破與創(chuàng)新用技術(shù)的重大突破與創(chuàng)新, ,居國內(nèi)領(lǐng)先水平居國內(nèi)領(lǐng)先水平, ,有著廣泛的推廣有著廣泛的推廣價值價值。v 從從礦井回風(fēng)礦井回風(fēng)中提取熱量的研究和應(yīng)用實例比較中提取熱量的研究和應(yīng)用實例比較有限：有限： 國內(nèi)國內(nèi)學(xué)者朱曉彥于學(xué)者朱曉彥于20062006年最早提出了礦井回風(fēng)熱回收技術(shù)，年最早提出了礦井回風(fēng)熱回收技術(shù)，并申報了專利并申報了專利“礦井回風(fēng)熱回收利用的方法及裝置礦井回風(fēng)熱回收利用的方法及裝置” 山東新汶礦業(yè)集團邸建友等人提出并申報了山東新汶礦業(yè)集團邸建友等人提出并申報了“礦井乏風(fēng)礦井乏風(fēng)熱能利用裝置熱能利用裝置” 山東科技大學(xué)的辛蒿等人研發(fā)了礦井通

9、風(fēng)余熱熱管回收裝山東科技大學(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。 19941994年，年，國外國外首先提出了礦井回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)被應(yīng)用到溫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)用進行了可行性分析。進行了可行性分析。例如1.背景介紹背景介紹國內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀國內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀v 對于對于

10、洗浴廢水洗浴廢水熱能回收利用上熱能回收利用上國外國外的一些學(xué)者研的一些學(xué)者研究起步較早，而且已經(jīng)有實際的工程應(yīng)用。究起步較早，而且已經(jīng)有實際的工程應(yīng)用。例如 20032003年韓國能源學(xué)院的太陽能研究中心的年韓國能源學(xué)院的太陽能研究中心的N.C.BaekN.C.Baek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)進行能源分析達到評估系統(tǒng)的效率，并使用統(tǒng)進行能源分析達到評估系統(tǒng)的效率，并使用TRNSYSTRNSYS（Transient System Simulation ProgramTransient System Simulation P

11、rogram）軟件通過）軟件通過計算機模擬進行能源的分析計算機模擬進行能源的分析 歐洲第一個最大的室內(nèi)游泳池歐洲第一個最大的室內(nèi)游泳池“瑞士蘇黎世市室內(nèi)瑞士蘇黎世市室內(nèi)游泳池游泳池”就已經(jīng)全部利用熱泵采暖，并采用熱泵對空氣就已經(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充。減濕、吸取排水熱量，并以河水熱量作必要補充。1.背景介紹背景介紹國內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀國內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀v 國內(nèi)國內(nèi)學(xué)者對洗浴廢水的回收處理做過一些研究。學(xué)者對洗浴廢水的回收處理做過一些研究。例如 南華大學(xué)的寇廣孝、王漢青等對電熱泵用于浴室生南華大學(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

12、熱力循環(huán)分析和研究產(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。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)用作了研究上的應(yīng)用作了研究v 國內(nèi)大部分的洗浴中心不包含游泳池，所以對國內(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。煤礦洗浴廢水熱能回收利用的研究就更加缺乏。1.背景介紹

13、背景介紹國內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀國內(nèi)外應(yīng)用研究現(xiàn)狀v 針對這一利用現(xiàn)狀，北京礦大節(jié)能科技有限針對這一利用現(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)進行了較大系統(tǒng)原理對傳統(tǒng)的礦井廢熱回收技術(shù)進行了較大的創(chuàng)新和改進，取得了非常不錯的效果。公司自的創(chuàng)新和改進，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、煤礦洗浴廢水等礦洗浴廢水等熱能提取綜合利用技術(shù)熱能提取綜合

14、利用技術(shù)已經(jīng)達到國已經(jīng)達到國內(nèi)、國際領(lǐng)先水平。內(nèi)、國際領(lǐng)先水平。1.背景介紹背景介紹國內(nèi)企業(yè)國內(nèi)企業(yè)目目 錄錄礦井低位廢熱資源利用技術(shù)礦井低位廢熱資源利用技術(shù)核心技術(shù)產(chǎn)品核心技術(shù)產(chǎn)品科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用423背景介紹背景介紹12.礦井低位廢熱資源礦井低位廢熱資源利用技術(shù)利用技術(shù) 礦井排水熱能利用技術(shù)礦井排水熱能利用技術(shù) 坑口電廠冷卻水熱能利用技術(shù)坑口電廠冷卻水熱能利用技術(shù) 洗浴廢水熱能利用技術(shù)洗浴廢水熱能利用技術(shù) 礦井洗浴廢水熱能利用技術(shù)礦井洗浴廢水熱能利用技術(shù) 礦井廢熱資源綜合利用技術(shù)礦井廢熱資源綜合利用技術(shù)礦井廢熱礦井廢熱資源利用資源利用技術(shù)技術(shù) 礦井回風(fēng)熱能利用技術(shù)礦井回風(fēng)熱

15、能利用技術(shù)v 礦井礦井排水排水水溫一年四季變化不大，一般在水溫一年四季變化不大，一般在18182020左右，其中蘊含大量的低溫?zé)崮埽虼俗笥?，其中蘊含大量的低溫?zé)崮?，因此對于這部分能量的利用具有十分重要的意義。對于這部分能量的利用具有十分重要的意義。 礦井排水熱能利用技術(shù)礦井排水熱能利用技術(shù)v 傳統(tǒng)礦井水熱能提取方法是提取處理后的礦傳統(tǒng)礦井水熱能提取方法是提取處理后的礦井水中熱能，但處理后的礦井水受環(huán)境溫度影響井水中熱能，但處理后的礦井水受環(huán)境溫度影響較大，造成熱量損失，據(jù)此北京礦大節(jié)能科技有較大，造成熱量損失，據(jù)此北京礦大節(jié)能科技有限公司提出了限公司提出了礦井水熱能在線提取技術(shù)。礦井水熱能在

16、線提取技術(shù)。礦井排水熱能利用技術(shù)原理礦井排水熱能利用技術(shù)原理v 我國是一個以煤炭為主要能源的國家，在大我國是一個以煤炭為主要能源的國家，在大多數(shù)煤礦都有多數(shù)煤礦都有坑口電廠冷卻水坑口電廠冷卻水，儲量巨大。其采，儲量巨大。其采用凝汽式機汽輪機組，凝汽器冷卻循環(huán)水溫度一用凝汽式機汽輪機組，凝汽器冷卻循環(huán)水溫度一般在般在20204040，通過冷卻塔冷卻，熱量直接散失，通過冷卻塔冷卻，熱量直接散失到大氣中去，造成大量能源的浪費。到大氣中去，造成大量能源的浪費。 坑口電廠冷卻水熱能利用技術(shù)坑口電廠冷卻水熱能利用技術(shù)v坑口電廠冷卻水熱能回收技術(shù)坑口電廠冷卻水熱能回收技術(shù)，直接回收其熱，直接回收其熱量，用于

17、冬季采暖、職工洗浴、井筒防凍。量，用于冬季采暖、職工洗浴、井筒防凍?？涌陔姀S冷卻水熱能利用技術(shù)原理坑口電廠冷卻水熱能利用技術(shù)原理v 煤礦洗浴用水量大，傳統(tǒng)做法是燃煤鍋爐產(chǎn)煤礦洗浴用水量大，傳統(tǒng)做法是燃煤鍋爐產(chǎn)生蒸汽用于加熱洗浴熱水，為此每年耗費大量燃生蒸汽用于加熱洗浴熱水，為此每年耗費大量燃煤，造成環(huán)境污染加重，能量利用率低，另一方煤，造成環(huán)境污染加重，能量利用率低，另一方面煤礦面煤礦洗浴廢水洗浴廢水排水溫度在排水溫度在3030左右左右，排水量大排水量大，可利用可利用廢熱量多廢熱量多。 煤礦洗浴廢水熱能提取技術(shù)煤礦洗浴廢水熱能提取技術(shù)v 基于回收低位熱源熱能的熱泵系統(tǒng)提出了基于回收低位熱源熱能

18、的熱泵系統(tǒng)提出了煤礦煤礦洗浴廢水熱能提取技術(shù)洗浴廢水熱能提取技術(shù)，專門研發(fā)了，專門研發(fā)了煤礦洗浴廢煤礦洗浴廢水毛發(fā)過濾專用設(shè)備。水毛發(fā)過濾專用設(shè)備。煤礦洗浴廢水熱能提取技術(shù)原理煤礦洗浴廢水熱能提取技術(shù)原理板式換熱器采暖、制冷集水坑 熱泵機組 洗浴熱水 洗浴廢水集水池 排煙熱能回收利用排煙熱能回收利用技術(shù)技術(shù)v 排煙熱能回收利用技術(shù)排煙熱能回收利用技術(shù)采用采用兩級取熱兩級取熱技術(shù)，技術(shù)，第一級提取第一級提取高溫?zé)崮芨邷責(zé)崮苤苯佑糜诮ㄖ膳?，第二級直接用于建筑采暖，第二級采用低溫?zé)煔鈸Q熱技術(shù)將采用低溫?zé)煔鈸Q熱技術(shù)將1010以上以上的煙氣中的熱的煙氣中的熱能利用熱泵技術(shù)轉(zhuǎn)換成高溫?zé)崮苡糜诮ㄖ膳?。?/p>

19、利用熱泵技術(shù)轉(zhuǎn)換成高溫?zé)崮苡糜诮ㄖ膳?。排煙熱能回收利用排煙熱能回收利用技術(shù)原理技術(shù)原理v 礦井礦井回風(fēng)中含有大量的余熱回風(fēng)中含有大量的余熱資源資源 以以井下開采為主。井下開采為主。 礦井礦井回風(fēng)流溫濕度常年基回風(fēng)流溫濕度常年基本恒定本恒定，溫度一般在1430，相對濕度在90%以上，風(fēng)量約50500m3/s。 礦井回風(fēng)熱能利用技術(shù)礦井回風(fēng)熱能利用技術(shù)礦井礦井回風(fēng)熱能回收技術(shù)原理回風(fēng)熱能回收技術(shù)原理存在的主要問題存在的主要問題熱濕交換性能評價問題；熱濕交換性能評價問題；結(jié)構(gòu)設(shè)計及優(yōu)化問題；結(jié)構(gòu)設(shè)計及優(yōu)化問題；最優(yōu)熱濕傳遞途徑問題；最優(yōu)熱濕傳遞途徑問題；行業(yè)約束規(guī)范的問題。行業(yè)約束規(guī)范的問題。礦井

20、回風(fēng)熱能利用技術(shù)礦井回風(fēng)熱能利用技術(shù)主要內(nèi)容主要內(nèi)容12現(xiàn)場試驗測試現(xiàn)場試驗測試3熱濕熱濕交換單元數(shù)學(xué)模型的建立與分析交換單元數(shù)學(xué)模型的建立與分析熱濕交換單元結(jié)構(gòu)的模擬與完善研究熱濕交換單元結(jié)構(gòu)的模擬與完善研究工程工程應(yīng)用現(xiàn)場測試應(yīng)用現(xiàn)場測試測點布置測點布置溫度測點布置溫度測點布置出口風(fēng)速測點布置出口風(fēng)速測點布置擴散塔噴淋換熱器排風(fēng)管道，內(nèi)設(shè)礦井通風(fēng)機兩臺地下集水池排風(fēng)溫濕度及風(fēng)速測點測試現(xiàn)場照片測試現(xiàn)場照片上水溫度測點地下集水池測量出水溫度測試結(jié)果分析測試結(jié)果分析夏季工況夏季工況礦井排風(fēng)的干濕球溫度及風(fēng)量礦井排風(fēng)的干濕球溫度及風(fēng)量河南：河南：27.8、27.6（風(fēng)機后的干、濕球溫度）。（風(fēng)機

21、后的干、濕球溫度）。 風(fēng)量風(fēng)量95m3/s。山西：山西：19.6、19.3（風(fēng)機后的干、濕球溫度）。（風(fēng)機后的干、濕球溫度）。 風(fēng)量風(fēng)量123.7m3/s。相對濕度98%相對濕度97%v 換熱效率換熱效率測試結(jié)果分析測試結(jié)果分析夏季工況夏季工況河南煤礦山西煤礦測試結(jié)果分析測試結(jié)果分析夏季工況夏季工況45678910111290010001100120013001400150016001700180019002000風(fēng)水進口溫差/換熱量/kW 河南風(fēng)量為95m3/s，進風(fēng)干濕球溫度分別為27.8、27.61778.4 kWtw1=37.8 957.6kWtw1=32.6 風(fēng)量為123.7m3/s

22、，進風(fēng)干濕球溫度分別為19.6, 19.3在測試工況下，當(dāng)進水溫度提高到23.1時（風(fēng)水進口溫差約3.5 ），換熱量為782.1 kW。假定傳熱效率X一定，當(dāng)噴淋水進口溫度為35，其他條件不變的條件下，換熱量可達到4467 kW，完全可以滿足礦區(qū)冷負荷的需求。山西煤礦換熱換熱量量測試結(jié)果分析測試結(jié)果分析夏季工況夏季工況v 出口速度高，出口速度高，河南煤礦熱濕交換單元速度分布均勻度較差。速度分布均勻度較差。v 兩個煤礦單元出口均出現(xiàn)不同程度的漂水現(xiàn)象漂水現(xiàn)象。河南山西出口出口風(fēng)速風(fēng)速礦井回風(fēng)熱能利用技術(shù)礦井回風(fēng)熱能利用技術(shù)主要內(nèi)容主要內(nèi)容12現(xiàn)場試驗測試現(xiàn)場試驗測試3熱濕熱濕交換單元數(shù)學(xué)模型的建

23、立與分析交換單元數(shù)學(xué)模型的建立與分析熱濕交換單元結(jié)構(gòu)的模擬與完善研究熱濕交換單元結(jié)構(gòu)的模擬與完善研究模型的建立模型的建立下噴式熱濕交換單元氣-水滴傳熱傳質(zhì)模型測試結(jié)果分析測試結(jié)果分析山西煤礦冬季工況山西煤礦冬季工況冬季礦井排風(fēng)溫濕度低于夏季，約為冬季礦井排風(fēng)溫濕度低于夏季，約為14.93，96%。風(fēng)量高于夏季，約為風(fēng)量高于夏季，約為149.29m3/s。出風(fēng)干濕球溫度。出風(fēng)干濕球溫度13.21 ；進出水溫分別為；進出水溫分別為11.5 、13.17 。在測試工況下，在測試工況下，換熱能力僅為換熱能力僅為681kW，COP按按4計算，計算，用戶端供熱量為用戶端供熱量為908kW。全熱交換效率全熱

24、交換效率97.5%，加熱效率加熱效率52.7%，傳熱效，傳熱效率率48.1%。計算結(jié)果計算結(jié)果分析分析傳熱傳質(zhì)傳熱傳質(zhì)過程過程v夏季工況夏季工況01234562526272829303132塔高/m(a)z=0時 ， t1=25 tw1=28.5 d1=0.01802z=H時 ， t2=30.0605 tw2=31.9989 d2=0.021844溫度/ ttw01234560.0180.0190.020.0210.0220.0230.024塔高/m(b)含濕量d/g/kg 氣 流 含 濕 量 d水 溫 下 的 飽 和 空 氣 含 濕 量 dw0123456-35-30-25-20-15-10

25、-50塔高/m換熱量/kW 顯 熱 Qs全 熱 Qt顯熱、潛熱均由水傳遞給空氣；塔底部顯熱交換推動力大于頂部；整個過程中潛熱交換量所占比例較大顯熱和潛熱量隨著塔高的增高逐漸減少v冬季工況顯熱、潛熱均由空氣傳遞給水；塔底部顯熱、潛熱交換推動力均大于頂部；整個過程中潛熱交換量所占比例較大顯熱和潛熱量隨著塔高的增高逐漸減少計算結(jié)果分析計算結(jié)果分析傳熱傳質(zhì)過程傳熱傳質(zhì)過程01234560.0060.0070.0080.0090.010.0110.0120.0130.014塔高/m(b)含濕量/g/kg ddw01234568101214161820塔高/m(a)z=0時 ， t1=20 tw1=14.

26、7 d1=0.0132z=H時 ， t2=12.3817 tw2=9.9271 d2=0.0082704溫度/ ttw01234560102030405060塔高/m換熱量/kW QsQt礦井回風(fēng)熱能利用技術(shù)礦井回風(fēng)熱能利用技術(shù)主要內(nèi)容主要內(nèi)容12現(xiàn)場試驗測試現(xiàn)場試驗測試3熱濕熱濕交換單元數(shù)學(xué)模型的建立與分析交換單元數(shù)學(xué)模型的建立與分析熱濕交換單元結(jié)構(gòu)的模擬與完善研究熱濕交換單元結(jié)構(gòu)的模擬與完善研究噴水條件下噴水條件下 “完善模型完善模型” 流場模擬流場模擬vV越大，處理水量越大；水滴停留時間長，傳熱傳質(zhì)系數(shù)大。但水平分速度大，對水滴運動軌跡會有影響。氣流速度？噴水條件下噴水條件下 “完善模型

27、完善模型” 流場模擬流場模擬水滴速度場及空氣速度場分布（入口風(fēng)速為6m/s）噴水條件下噴水條件下 “完善模型完善模型” 流場模擬流場模擬空氣速度場及出口速度分布（入口風(fēng)速為5m/s）噴水條件下噴水條件下 “完善模型完善模型” 流場模擬流場模擬水滴溫度場及速度場分布（入口風(fēng)速為5m/s）水滴直徑分布（入口風(fēng)速為5m/s）空氣溫度場及出口溫度分布（入口風(fēng)速為5m/s）從最初的1.5mm減小到了1.49mm噴水條件下噴水條件下 “完善模型完善模型” 流場模擬流場模擬噴水條件下噴水條件下 “完善模型完善模型” 流場模擬流場模擬空氣相對濕度場分布（入口風(fēng)速為5m/s）空氣出口相對濕度接近飽和，且距內(nèi)輪廓

28、越遠，空氣的相對濕度越大；內(nèi)壁面出口處相對濕度最低約96%，外壁面相對濕度約100%v 鑒于各煤礦均具有鑒于各煤礦均具有排風(fēng)排風(fēng)、排水排水、洗浴廢水洗浴廢水等余熱資源，且等余熱資源，且大多數(shù)煤礦都設(shè)有坑口電廠的這一特點，利用上述的余熱回大多數(shù)煤礦都設(shè)有坑口電廠的這一特點，利用上述的余熱回收技術(shù)可以最大化的實現(xiàn)廢熱資源的回收利用，但是考慮到收技術(shù)可以最大化的實現(xiàn)廢熱資源的回收利用，但是考慮到煤礦又具有各不同的特點，當(dāng)煤礦又具有各不同的特點，當(dāng)單獨回收單獨回收某一廢熱資源時無法某一廢熱資源時無法滿足礦區(qū)所需的冷、熱量要求。這時候我們就需要滿足礦區(qū)所需的冷、熱量要求。這時候我們就需要一整套的一整套的

29、回收煤礦礦井排水、回風(fēng)、電廠冷卻水、洗浴廢水等廢熱資回收煤礦礦井排水、回風(fēng)、電廠冷卻水、洗浴廢水等廢熱資源的系統(tǒng)源的系統(tǒng)，從而實現(xiàn)煤礦企業(yè)徹底取消燃煤鍋爐房，解決煤，從而實現(xiàn)煤礦企業(yè)徹底取消燃煤鍋爐房，解決煤礦冬季建筑供熱、井筒防凍、洗浴熱水、以及夏季中央空調(diào)礦冬季建筑供熱、井筒防凍、洗浴熱水、以及夏季中央空調(diào)供冷的諸多功能。供冷的諸多功能?；诖嗽恚本┍本┑V大節(jié)能科技有限基于此原理，北京北京礦大節(jié)能科技有限公司提出了公司提出了煤礦廢熱資源綜合回收技術(shù)煤礦廢熱資源綜合回收技術(shù)，并且該技術(shù)已經(jīng)在，并且該技術(shù)已經(jīng)在某些煤礦企業(yè)取得了非常好的成果。某些煤礦企業(yè)取得了非常好的成果。 煤礦廢熱資源綜

30、合利用技術(shù)煤礦廢熱資源綜合利用技術(shù)煤礦廢熱資源綜合利用技術(shù)原理煤礦廢熱資源綜合利用技術(shù)原理3. 核心技術(shù)產(chǎn)品核心技術(shù)產(chǎn)品v 該熱泵機組是專門針對煤礦特點開發(fā)，可以應(yīng)用于礦井回該熱泵機組是專門針對煤礦特點開發(fā)，可以應(yīng)用于礦井回風(fēng)、礦井排水、風(fēng)、礦井排水、 坑口電廠冷卻水、煤礦澡堂洗浴廢水等，具坑口電廠冷卻水、煤礦澡堂洗浴廢水等，具有以下特點：有以下特點： 煤礦專用渦旋式水源熱泵機組煤礦專用渦旋式水源熱泵機組(1)采用進口高效渦旋式壓縮機，模塊化設(shè)計，效率高；采用進口高效渦旋式壓縮機，模塊化設(shè)計，效率高；(2)蒸發(fā)器、冷凝器經(jīng)特殊設(shè)計，設(shè)有卸沙口，換熱效率高，環(huán)境適蒸發(fā)器、冷凝器經(jīng)特殊設(shè)計，設(shè)有卸

31、沙口，換熱效率高，環(huán)境適 應(yīng)力強；應(yīng)力強；(3靜音設(shè)計，機組噪音靜音設(shè)計，機組噪音50dB； (4)機組免維護，設(shè)計壽命機組免維護，設(shè)計壽命20年；年；(5)出水溫度：出水溫度： 制冷模式制冷模式7/12。 制熱模式出水溫度：普通型制熱模式出水溫度：普通型4555；中溫型；中溫型6065；高溫型；高溫型7075。3. 核心技術(shù)產(chǎn)品核心技術(shù)產(chǎn)品v 公司自主研發(fā)的高效礦井回風(fēng)熱交換器采用噴淋室與礦井公司自主研發(fā)的高效礦井回風(fēng)熱交換器采用噴淋室與礦井總回風(fēng)進行熱濕交換，具有以下特點：總回風(fēng)進行熱濕交換，具有以下特點： (1)換熱效率高，提取礦井回風(fēng)換熱效率高，提取礦井回風(fēng)中的顯熱、潛熱；中的顯熱、潛

32、熱； (2)降低主扇噪音降低主扇噪音30dB； (3)凈化礦井總回風(fēng)，去除粉塵；凈化礦井總回風(fēng)，去除粉塵； (4)增加的通風(fēng)局部阻力小于增加的通風(fēng)局部阻力小于50Pa； (5)安裝在擴散塔上，不影響礦安裝在擴散塔上，不影響礦井反風(fēng)。井反風(fēng)。 礦井回風(fēng)換熱器礦井回風(fēng)換熱器3. 核心技術(shù)產(chǎn)品核心技術(shù)產(chǎn)品v 該新型井筒加熱器是一種與熱泵機組配套使用的，用于進風(fēng)井筒的防該新型井筒加熱器是一種與熱泵機組配套使用的，用于進風(fēng)井筒的防凍，能夠滿足進水溫度凍，能夠滿足進水溫度45、環(huán)境溫度、環(huán)境溫度20的要求；能夠保證進風(fēng)井筒的要求；能夠保證進風(fēng)井筒中混合空氣溫度在中混合空氣溫度在2以上；其自帶消音及除塵裝置

33、，不影響井口房內(nèi)工人以上；其自帶消音及除塵裝置，不影響井口房內(nèi)工人正常工作，適應(yīng)煤礦粉塵大的特點，便于清理維護。正常工作，適應(yīng)煤礦粉塵大的特點，便于清理維護。 新型井筒防凍加熱器新型井筒防凍加熱器3. 核心技術(shù)產(chǎn)品核心技術(shù)產(chǎn)品v 針對煤礦粉塵大的特點，開發(fā)了自主知識產(chǎn)權(quán)的在線水處理設(shè)針對煤礦粉塵大的特點，開發(fā)了自主知識產(chǎn)權(quán)的在線水處理設(shè)備。該設(shè)備可以在不停機斷水的情況下直接去除水中的固體顆粒。備。該設(shè)備可以在不停機斷水的情況下直接去除水中的固體顆粒。目前該設(shè)備主要用在煤礦礦井水熱泵系統(tǒng)和井下礦井水處理后灑目前該設(shè)備主要用在煤礦礦井水熱泵系統(tǒng)和井下礦井水處理后灑水回用系統(tǒng)上，該設(shè)備有如下特點：水

34、回用系統(tǒng)上，該設(shè)備有如下特點： 在線水處理設(shè)備在線水處理設(shè)備 (1)實時自清洗，當(dāng)濾網(wǎng)內(nèi)外的壓差達到預(yù)設(shè)實時自清洗，當(dāng)濾網(wǎng)內(nèi)外的壓差達到預(yù)設(shè)值時自動清洗值時自動清洗(通常為通常為0.5Pa)。 (2)自清洗時系統(tǒng)不斷流，自清洗時間僅需數(shù)自清洗時系統(tǒng)不斷流，自清洗時間僅需數(shù)秒，對系統(tǒng)流量沒有影響。秒，對系統(tǒng)流量沒有影響。 (3)模塊化結(jié)構(gòu)，多種口徑，適用于單機或多模塊化結(jié)構(gòu)，多種口徑，適用于單機或多機并聯(lián)使用，可根據(jù)實際情況提供最佳解決方機并聯(lián)使用，可根據(jù)實際情況提供最佳解決方案。案。 (4)多種監(jiān)控方式，有水力監(jiān)控型，電子監(jiān)控多種監(jiān)控方式，有水力監(jiān)控型，電子監(jiān)控型，電氣監(jiān)控型。根據(jù)壓差或設(shè)定定

35、時進行自型，電氣監(jiān)控型。根據(jù)壓差或設(shè)定定時進行自清洗，也可設(shè)定連續(xù)清洗功能，并可提供預(yù)警清洗，也可設(shè)定連續(xù)清洗功能，并可提供預(yù)警信號，并對清洗次數(shù)實現(xiàn)記憶及其他功能等。信號，并對清洗次數(shù)實現(xiàn)記憶及其他功能等。 (5)過濾精度范圍過濾精度范圍3500 - 100m。3. 核心技術(shù)產(chǎn)品核心技術(shù)產(chǎn)品v 該設(shè)備屬于管外永磁的磁能除垢設(shè)備，通過高磁設(shè)備產(chǎn)生該設(shè)備屬于管外永磁的磁能除垢設(shè)備，通過高磁設(shè)備產(chǎn)生高強度磁能，使水發(fā)生如下物理變化：高強度磁能，使水發(fā)生如下物理變化： 高磁水垢處理設(shè)備高磁水垢處理設(shè)備(1)提高對鹽類礦物質(zhì)溶解度提高對鹽類礦物質(zhì)溶解度20-70%，大大減少，大大減少水垢產(chǎn)生，能對老水

36、垢產(chǎn)生，能對老 垢軟化和產(chǎn)生應(yīng)力開裂，少垢軟化和產(chǎn)生應(yīng)力開裂，少量新水垢垢型由硬質(zhì)的方解石結(jié)構(gòu)變?yōu)樗缮⒌牧啃滤腹感陀捎操|(zhì)的方解石結(jié)構(gòu)變?yōu)樗缮⒌奈氖Y(jié)構(gòu)，不易掛壁，極易被水流帶走和清洗，文石結(jié)構(gòu)，不易掛壁，極易被水流帶走和清洗，長時間運行能使內(nèi)管壁形成保護膜。長時間運行能使內(nèi)管壁形成保護膜。(2)PH值提高值提高0.5-1.0，也可以降低介質(zhì)對設(shè)備管，也可以降低介質(zhì)對設(shè)備管道的腐蝕。道的腐蝕。(3)對膜的滲透力提高對膜的滲透力提高20%。(4)可對水的粘度降低可對水的粘度降低3%。(5)可降低水的締合度，就是提高水的活性，也可降低水的締合度，就是提高水的活性，也就是使水的團族結(jié)構(gòu)變小。就是使水

37、的團族結(jié)構(gòu)變小。(6)能是水的結(jié)冰溫度降低能是水的結(jié)冰溫度降低1。(7)能產(chǎn)生一定量的過氧化氫，有滅活的作用。能產(chǎn)生一定量的過氧化氫，有滅活的作用。3. 核心技術(shù)產(chǎn)品核心技術(shù)產(chǎn)品v 針對煤礦洗浴廢水針對煤礦洗浴廢水毛發(fā)多、煤泥粘性大的毛發(fā)多、煤泥粘性大的特點，專門開發(fā)的煤礦特點，專門開發(fā)的煤礦洗浴廢水毛發(fā)過濾專用洗浴廢水毛發(fā)過濾專用設(shè)備，可以在系統(tǒng)不停設(shè)備，可以在系統(tǒng)不停機斷水的情況下直接去機斷水的情況下直接去除洗浴廢水中的毛發(fā)和除洗浴廢水中的毛發(fā)和煤泥。煤泥。 煤礦洗浴廢水毛發(fā)過濾專用設(shè)備煤礦洗浴廢水毛發(fā)過濾專用設(shè)備根據(jù)環(huán)境溫度的變化自動控制制熱、制冷量，系統(tǒng)節(jié)能運行，根據(jù)環(huán)境溫度的變化自動

38、控制制熱、制冷量，系統(tǒng)節(jié)能運行，實現(xiàn)不同季節(jié)、不同運行工況下廢熱資源的自動切換和分配實現(xiàn)不同季節(jié)、不同運行工況下廢熱資源的自動切換和分配4.科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用4.14.1冀中能源股份公司東龐礦礦井回風(fēng)源熱泵工程冀中能源股份公司東龐礦礦井回風(fēng)源熱泵工程v 該工程該工程回收東龐礦北風(fēng)井礦井總回風(fēng)低溫?zé)崮芑厥諙|龐礦北風(fēng)井礦井總回風(fēng)低溫?zé)崮埽こ?，工程于?008年年11月完成并投入使用，解決了東龐礦北井的建筑供月完成并投入使用，解決了東龐礦北井的建筑供熱熱(制冷制冷)、井筒防凍、洗浴熱水問題，取代了傳統(tǒng)燃煤鍋爐、井筒防凍、洗浴熱水問題，取代了傳統(tǒng)燃煤鍋爐、實現(xiàn)煤礦不燃煤，達到節(jié)能減排目

39、標。工業(yè)廣場建筑供暖滿實現(xiàn)煤礦不燃煤，達到節(jié)能減排目標。工業(yè)廣場建筑供暖滿足足煤炭工業(yè)采暖通風(fēng)及供熱設(shè)計規(guī)范煤炭工業(yè)采暖通風(fēng)及供熱設(shè)計規(guī)范要求，井筒防凍滿要求，井筒防凍滿足足煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程規(guī)定，經(jīng)實測，礦井回風(fēng)換熱器規(guī)定，經(jīng)實測，礦井回風(fēng)換熱器降低主降低主扇噪音扇噪音33dB，同時使，同時使擴散塔出口風(fēng)流得到凈化擴散塔出口風(fēng)流得到凈化。工程開創(chuàng)。工程開創(chuàng)了供暖了供暖(空調(diào)空調(diào))一個新的技術(shù)途徑，系統(tǒng)可靠，運行費用低，一個新的技術(shù)途徑，系統(tǒng)可靠，運行費用低，維護簡單，每年減少維護簡單，每年減少燃煤燃煤2958t，（按照標準煤基含硫量，（按照標準煤基含硫量1%、含碳量含碳量70%折算，則

40、每噸標準煤排放折算，則每噸標準煤排放SO2 0.02t、CO2 2.6t）減少二氧化碳排放減少二氧化碳排放7690.8t，有很好的社會和經(jīng)濟效益。，有很好的社會和經(jīng)濟效益。4.科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用v 該項目為我國該項目為我國第一個煤礦礦井回風(fēng)源熱泵項目第一個煤礦礦井回風(fēng)源熱泵項目，已經(jīng)穩(wěn)，已經(jīng)穩(wěn)定運行定運行5 5年。年。20092009年年3 3月，冀中股份東龐礦月，冀中股份東龐礦“礦井回風(fēng)源熱泵礦井回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)及配套技術(shù)研究系統(tǒng)及配套技術(shù)研究”項目通過煤炭工業(yè)協(xié)會組織的技術(shù)鑒項目通過煤炭工業(yè)協(xié)會組織的技術(shù)鑒定，科技成果達到國際領(lǐng)先水平，并定，科技成果達到國際領(lǐng)先水平，并獲得獲得

41、20092009年煤炭工業(yè)科年煤炭工業(yè)科技成果一等獎技成果一等獎, ,項目機房效果如下圖項目機房效果如下圖。4.科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用4.2 4.2 冀中能源邯鄲礦業(yè)集團云駕嶺礦礦井水、電廠冷卻冀中能源邯鄲礦業(yè)集團云駕嶺礦礦井水、電廠冷卻水廢熱回收工程水廢熱回收工程v 該工程為該工程為電廠冷卻水和礦井排水雙水源熱泵系統(tǒng)電廠冷卻水和礦井排水雙水源熱泵系統(tǒng)，熱源溫度范圍可以在熱源溫度范圍可以在7 75050之間變化，系統(tǒng)中采之間變化，系統(tǒng)中采用用高溫?zé)岜脵C組高溫?zé)岜脵C組和和低溫?zé)岜脵C組低溫?zé)岜脵C組優(yōu)化匹配，一方面，優(yōu)化匹配，一方面，讓機組處于能效比最高的溫度區(qū)域，大溫差提取廢讓機組處于能

42、效比最高的溫度區(qū)域，大溫差提取廢熱；另一方面，系統(tǒng)可以同時輸出熱；另一方面，系統(tǒng)可以同時輸出70708080高溫?zé)岣邷責(zé)崴⑺?0405555中溫?zé)崴椭袦責(zé)崴? 71212空調(diào)冷水，既能空調(diào)冷水，既能滿足工業(yè)廣場地面建筑常規(guī)散熱器采暖高溫水需要、滿足工業(yè)廣場地面建筑常規(guī)散熱器采暖高溫水需要、又可以提供井筒防凍、中央空調(diào)及加熱職工浴室洗又可以提供井筒防凍、中央空調(diào)及加熱職工浴室洗澡熱水低溫水需求。澡熱水低溫水需求。4.科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用v 經(jīng)過實際運行對比，每年節(jié)約經(jīng)費經(jīng)過實際運行對比，每年節(jié)約經(jīng)費300300余萬元，同時減余萬元，同時減少煤炭消耗少煤炭消耗5800t5800

43、t，減少二氧化碳排放，減少二氧化碳排放15080t15080t，減少二氧化硫，減少二氧化硫排放排放116t116t，經(jīng)濟效益和環(huán)境效益顯著，經(jīng)濟效益和環(huán)境效益顯著，該工程是一種新型技該工程是一種新型技術(shù)應(yīng)用，屬國內(nèi)、國際首創(chuàng)術(shù)應(yīng)用，屬國內(nèi)、國際首創(chuàng)。工程效果如下圖。工程效果如下圖。4.科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用v 該工程該工程回收煤礦洗浴廢水和礦井水中低溫?zé)崮芑厥彰旱V洗浴廢水和礦井水中低溫?zé)崮?，主要解決浴室熱水熱源和原有主要解決浴室熱水熱源和原有1000010000辦公樓采暖辦公樓采暖及空調(diào)冷熱源，共安裝及空調(diào)冷熱源，共安裝3 3臺臺HE640HE640渦旋熱泵機組，渦旋熱泵機組，2 2

44、臺臺HE600HE600渦旋熱泵機組，渦旋熱泵機組，1 1臺臺HE400HE400渦旋熱泵機組為渦旋熱泵機組為新峪煤礦提供洗浴熱水熱源，替代原有新峪煤礦提供洗浴熱水熱源，替代原有3 3臺臺4t4t鍋爐鍋爐供熱量（供熱量（2 2用用1 1備）提供的熱量，該工程開創(chuàng)了供暖備）提供的熱量，該工程開創(chuàng)了供暖（空調(diào)）一個新的技術(shù)途徑，系統(tǒng)可靠，運行費用（空調(diào)）一個新的技術(shù)途徑，系統(tǒng)可靠，運行費用低，維護簡單。低，維護簡單。4.34.3汾西礦業(yè)集團新峪礦洗浴廢水廢熱回收工程汾西礦業(yè)集團新峪礦洗浴廢水廢熱回收工程4.科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用v 工程每年減少消耗標準煤工程每年減少消耗標準煤5104t5

45、104t，（按照標準煤基含硫量，（按照標準煤基含硫量1%1%、含碳量含碳量70%70%折算，則每噸標準煤排放折算，則每噸標準煤排放SOSO2 2 0.02t 0.02t、COCO2 2 2.6t2.6t）減少）減少COCO2 2排量排量13270.4t13270.4t，SOSO2 2排量排量102.08t102.08t，并極大地改善了周圍的生活，并極大地改善了周圍的生活環(huán)境，產(chǎn)生了很好的社會和經(jīng)濟效益，該工程是國內(nèi)首個回收洗環(huán)境，產(chǎn)生了很好的社會和經(jīng)濟效益，該工程是國內(nèi)首個回收洗浴排水廢熱用于提供洗浴熱水加熱的項目。工程效果如下圖。浴排水廢熱用于提供洗浴熱水加熱的項目。工程效果如下圖。4.科技

46、成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用v 該煤礦為民營煤礦，從節(jié)約運行費用，系統(tǒng)運行可靠的該煤礦為民營煤礦，從節(jié)約運行費用，系統(tǒng)運行可靠的目的出發(fā)，采用了煤礦廢熱回收技術(shù)，提供冬季建筑采暖，目的出發(fā)，采用了煤礦廢熱回收技術(shù)，提供冬季建筑采暖，4.4 4.4 山東天安礦業(yè)集團星村煤礦廢熱回收工程山東天安礦業(yè)集團星村煤礦廢熱回收工程夏季空調(diào)制冷全年洗浴熱水，率夏季空調(diào)制冷全年洗浴熱水，率先實現(xiàn)了全礦取消鍋爐房。星村先實現(xiàn)了全礦取消鍋爐房。星村煤礦水源熱泵項目于煤礦水源熱泵項目于20032003年開始年開始設(shè)計施工，設(shè)計施工，20042004年正式運行，是年正式運行，是國內(nèi)最早在全礦井范圍內(nèi)應(yīng)用熱國內(nèi)最早在全

47、礦井范圍內(nèi)應(yīng)用熱泵技術(shù)，取消燃煤鍋爐的工程，泵技術(shù)，取消燃煤鍋爐的工程，經(jīng)過六年的運行，系統(tǒng)運行穩(wěn)定經(jīng)過六年的運行，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，節(jié)能減排效果顯著?？煽浚?jié)能減排效果顯著。4.科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用4.54.5其他工程實例簡介其他工程實例簡介序序號號項目名項目名稱稱回風(fēng)（溫度、回風(fēng)（溫度、濕度、風(fēng)濕度、風(fēng)量）、礦井量）、礦井水參數(shù)（溫水參數(shù)（溫度、水量）度、水量）熱回收的熱回收的系統(tǒng)型式系統(tǒng)型式主要應(yīng)用情況介主要應(yīng)用情況介紹紹應(yīng)用效果應(yīng)用效果1 1河南平河南平煤集團煤集團三環(huán)公三環(huán)公司新井司新井礦礦礦井通風(fēng)風(fēng)礦井通風(fēng)風(fēng)量為量為/s/s，全，全年回風(fēng)溫度年回風(fēng)溫度2121，濕，濕度

48、度60%60%80%80%。礦井回風(fēng)礦井回風(fēng)熱能回收熱能回收與水源熱與水源熱泵機組聯(lián)泵機組聯(lián)合合運行運行，為為工業(yè)主工業(yè)主場內(nèi)建筑場內(nèi)建筑提供冬夏提供冬夏采暖空調(diào)采暖空調(diào)和井筒防和井筒防凍凍冬天通過兩臺冬天通過兩臺HE640HE640機組聯(lián)合運機組聯(lián)合運行實現(xiàn)井筒防凍行實現(xiàn)井筒防凍功能和地面建筑功能和地面建筑的采暖需求。夏的采暖需求。夏天以一用一備的天以一用一備的方式為地面建筑方式為地面建筑空調(diào)制冷。替代空調(diào)制冷。替代原有原有2 2臺臺1 1噸鍋爐噸鍋爐供熱量提供的熱供熱量提供的熱量量工程每年減少消耗標準工程每年減少消耗標準煤煤612612噸，噸，（按照標準煤（按照標準煤基含硫量基含硫量1%1

49、%、含碳量、含碳量70%70%折算，則每噸標準煤折算，則每噸標準煤排放排放SOSO2 2 0.02 0.02噸、噸、COCO2 2 2.62.6噸）噸）減少減少COCO2 2排量排量16121612噸噸，SOSO2 2排量排量12.2412.24噸，噸，并極并極大地改善了周圍的生活大地改善了周圍的生活環(huán)境，產(chǎn)生了很好的社環(huán)境，產(chǎn)生了很好的社會和經(jīng)濟效益會和經(jīng)濟效益4.科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用4.5其他工程實例簡介2 2平煤股平煤股份十二份十二礦北山礦北山風(fēng)井風(fēng)井礦井回風(fēng)礦井回風(fēng)/s/s，回風(fēng)溫度左回風(fēng)溫度左右右回收礦井回收礦井回風(fēng)熱量回風(fēng)熱量滿滿足冬季中央足冬季中央空調(diào)、井筒空調(diào)、井筒

50、防凍以及洗防凍以及洗浴熱水需求浴熱水需求采用采用2 2臺臺HE640HE640低低溫?zé)岜脵C組全年溫?zé)岜脵C組全年提供洗浴熱水；提供洗浴熱水；2 2臺臺HE640HE640低溫?zé)岬蜏責(zé)岜脵C組，泵機組，4 4臺電臺電加熱器供給冬季加熱器供給冬季井筒防凍。取代井筒防凍。取代4 4噸燃油鍋爐提噸燃油鍋爐提供的熱量供的熱量工程每年減少消耗標準煤工程每年減少消耗標準煤612612噸，（按照標準煤基含噸，（按照標準煤基含硫量硫量1%1%、含碳量、含碳量70%70%折算，折算，則每噸標準煤排放則每噸標準煤排放SO2 0.02SO2 0.02噸、噸、CO2 2.6CO2 2.6噸）減少噸）減少CO2CO2排排量量

51、6364.86364.8噸，噸，SO2SO2排量排量48.9648.96噸，并極大地改善了周圍的噸，并極大地改善了周圍的生活環(huán)境，產(chǎn)生了很好的社生活環(huán)境，產(chǎn)生了很好的社會和經(jīng)濟效益會和經(jīng)濟效益3 3汾西礦汾西礦業(yè)集團業(yè)集團有限公有限公司新柳司新柳礦礦礦井排水量礦井排水量 / /天，水溫天，水溫1313。生。生活廢水量活廢水量 / /天，可利用天，可利用的按的按/ /天計算。天計算。水溫夏季按水溫夏季按計算。冬季計算。冬季按計算。按計算?；厥盏V井回收礦井排水和生排水和生活廢水熱活廢水熱量量滿足全滿足全年生活熱年生活熱水需求水需求采用采用4 4臺臺HE640HE640低低溫?zé)岜脵C組全年溫?zé)岜脵C組全

52、年提供生活熱水。提供生活熱水。取代原取代原2020噸燃油噸燃油鍋爐提供的熱量鍋爐提供的熱量工程每年減少消耗標準煤工程每年減少消耗標準煤1468814688噸，（按照標準煤基噸，（按照標準煤基含硫量含硫量1%1%、含碳量、含碳量70%70%折算，折算，則每噸標準煤排放則每噸標準煤排放SO2 0.02SO2 0.02噸、噸、CO2 2.6CO2 2.6噸）減少噸）減少CO2CO2排排量量38188.838188.8噸，噸，SO2SO2排量排量293.76293.76噸，并極大地改善了噸，并極大地改善了周圍的生活環(huán)境，產(chǎn)生了很周圍的生活環(huán)境，產(chǎn)生了很好的社會和經(jīng)濟效益好的社會和經(jīng)濟效益4.科技成果轉(zhuǎn)

53、化應(yīng)用科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用4.5其他工程實例簡介4 4曙光煤曙光煤礦一期礦一期工程工程礦井風(fēng)量礦井風(fēng)量/s/s，全年，全年回風(fēng)溫度回風(fēng)溫度1515，濕度濕度60%60%80% 80% 。回收礦井回收礦井回風(fēng)熱量回風(fēng)熱量滿足全年洗滿足全年洗浴熱水和冬浴熱水和冬夏季辦公樓夏季辦公樓采暖空調(diào)采暖空調(diào)低噪低溫渦旋水源低噪低溫渦旋水源熱泵機組熱泵機組HE640HE640型型6 6臺，其中臺，其中5 5臺用于臺用于采暖用，采暖用，1 1臺用于臺用于洗浴熱水制熱用。洗浴熱水制熱用。取代原有設(shè)計取代原有設(shè)計3 3臺臺2 2噸鍋爐，冬季噸鍋爐，冬季3 3臺臺全部運行，夏季一全部運行，夏季一臺運行。臺運行。工程每年減少消耗標準煤工程每年減少消耗標準煤3097.53 3097.53 噸，噸，（按照標準煤（按照標準煤基含硫量基含硫量1%1%、含碳量、含碳量70%70%