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井底乏气余热用于回风井供暖
2019-6-16 13:35:30

一、概述

1、项目概况

阳泉市燕龛煤炭有限责任公司成立于 1997 年 11 月,企业性质属国有地方煤矿,是山西省 60 家重点地方煤矿,阳泉市 36 户重点企业 之一。阳泉市燕龛煤炭有限责任公司位于阳泉市郊区河底镇北庄村西, 距市区 25 公里,214 省道从井田东北部通过,距阳盂二级公路 1 公 里,交通极为便利。

我公司程庄煤矿皇后风井数据,回风井风量为 13000m3/min,回 风温度为 12-14℃,需保温井口的风量为 8000m3/min,相对湿度 85%。

由于我公司现使用锅炉均在国家明令淘汰之列,因此经多方考察 研究决定采取乏风回收利用代替燃气锅炉对煤矿进行井口保温。

2、政策走向

国家政策

中华人民共和国国务院文件 国发〔2013〕37 号 中华人民共和国国务院

关于印发大气污染防治行动计划的通知

各省、自治区、直辖市人民政府,国务院各部委、各直属机构: 现将《大气污染防治行动计划》印发给你们,请认真贯彻执行。

 一、加大综合治理力度,减少多污染物排放

(一)加强工业企业大气污染综合治理。全面整治燃煤小锅炉。加快推进集中供热、“煤改气”、“煤改电”工程建设,到 2017 年,除必要保留的以外,地级及以上城市建成区基本淘汰每小时 10 蒸吨及以下的燃煤锅炉,禁止新建每小时 20 蒸吨以下的燃煤锅炉;其他地区原则上不再新建每小时 10 蒸吨以下的燃煤锅炉。在供热供气管网 不能覆盖的地区,改用电、新能源或洁净煤,推广应用高效节能环保 型锅炉。在化工、造纸、印染、制革、制药等产业集聚区,通过集中 建设热电联产机组逐步淘汰分散燃煤锅炉。

…………

2、山西省政策走向

山西年度图片1.png

3、乏风回收利用系统技术及原理

利用目前国际上先进的低温热管技术回收矿井乏风中的低温显 热及潜热,为矿井进风新风加热,解决了热泵技术的不足,实现了更 节能、更高效、管理更简便。

热管是一种具有高传热性能的传热元件,通过密闭真空管壳内工作介质的相变潜热来传递热量,其传热性能类似于超导体导电性能, 因此,它具有传热能力大,传热效率高的特点。

转热效率高的特点.png

图 1  重力热管原理图

典型的重力热管如图 1 所示,在密闭的管内先抽成 1~2×10- 4Pa 的负压,在此状态下充入适量工质。在热管的下端(受热段) 加热,工质吸收热量汽化为蒸汽,在微小的压差下,上升到热管上端(放热段),并向外界放出热量,且凝结为液体。冷凝液在重力的作 用下,沿热管内壁返回到受热段,并再次受热汽化,如此循环往复, 连续不断地将热量由一端传向另一端。由于是相变传热,因此热管内 热阻很小,所以能以较小的温差获得较大的传热率,且结构简单,具 有单向导热的特点,特别是由于热管的特有机理,使冷热流体间的热 交换均在管外进行,并可以方便地进行强化传热,而不用担心冷热流 体互串。

热管这种传热元件,可以单根使用,也可以组合使用,根据用户 现场的条件,配以相应的流通结构组合成各种形式换热器,热管换热 器具有传热效率高、阻力损失小、结构紧凑、工作可靠和维护费用少等多种优点,它在许多行业都得到了广泛的应用。


4、乏风回收利用在煤矿井口保温中的应用 

矿井乏风余热回收利用系统原理图

利用系统原理图.png


 矿井乏风余热回收利用系统特点:

由于热管是通过工质的相变来完成热量的传导和交换过程,因此, 热管技术具有如下技术特点:

1)很高的导热性

2)优良的等温性

3)热流密度可变性

4)热流方向的可逆性

5)热二极管与热开关性能

6)恒温特性(可控热管)


二、解决方案及说明 

1.解决方案

通过计算分析井口保温所需热量,以及回风井乏风所能回收热量,

配备型号为 KLRS40X27200-8 的乏风回收利用设备进行乏风余热回收

利用系统对进风井进行保温,我公司程庄煤矿皇后回风井风量为 13000m3/min,回风温度为 12-14℃,相对湿度 85%,需保温井口的风 量为 8000m3/min,不变的情况下,完全可保证井口保温具体设备信息 

如下:

图一.png

将增加风机进行补充.png

         注:为保持原矿井井口回风进风风量,将增加风机进行补充。

2、装备报价

图2.png


3、运行成本及电容量

乏风余热回收系统主设备压力为 300pa,风道为 130 米压力按 100pa,总计为 400pa,电机功率上进风井 11kW、下出风井 18.5kW。 一,50000m3/h 的风机选型为 FBCZ-4-№10/11kW 装机功率,实际使 用运行功率为 7KW 计算电费。上风道 10 台特制风机,备注,系统为 智能控制系统,一般不启动。 二,80000m3/h 的风机选型为 FBCZ-4-№11/18kW 装机功率,实际使用运行功率为 14KW 计算电费。下风道10 台特制风机。 备注,系统为智能控制系统,一般不启动。 主用电装备所需电容量为:10×18.5+10×11=295kw(总用电容量应按照 300kw 考虑)


4、合作条件


1、由我公司寻找技术成熟且拥有相关专利的乏风余热利用厂家, 之后展开技术合作。

2、由厂家提供钢结构厂房及风道设计图纸,并配合提供技术咨 询及产品安装提供技术支持。

3、我公司组织施工,施工范围包括土建、钢结构制作安装及工 程费用。


5、合作宗旨

促进科学技术产业化的发展,充分利用乏风余热利用厂家的科研 平台能力,实现技术共享。


6、合作范围

乏风余热技术合作共享。


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