中矿博能任城煤矿卫生热水方案V01

编号：SMT201405-002（V1）

任城煤矿绿色（零排放）能源供卫生热水系统设计方案

北京中矿博能节能科技有限公司

2014年5月北京

目录

第一章总论 (2)

1.1基本概况 (2)

1.2任城监狱煤矿节能方案 (3)

1.2.1任城监狱煤矿余热资源 (3)

1.3节能方案设计依据 (4)

1.4任城监狱煤矿气象参数 (4)

1.5中矿博能煤矿节能技术 (5)

1.5.1技术研发实力与优势 (5)

1.5.2“直蒸式深焓取热乏风热泵”机组技术特点 (6)

1.6政策背景 (10)

1.6.1山东省锅炉排放标准 (10)

1.6.2国家行动计划 (10)

1.6.3国家政策支持 (11)

第二章任城监狱煤矿生活热水系统方案 (12)

2.1生活热水负荷计算 (12)

2.2乏风热泵设计方案 (13)

2.3太阳能热水系统方案 (14)

第三章任城监狱煤矿生活热水供热负荷与供热能力分析 (16)

第四章运行费用分析 (17)

第五章唐阳煤矿生活热水投资费用分析 (18)

5.1乏风机热泵投资费用 (18)

5.2太阳能投资费用 (19)

第六章唐阳煤矿绿色能源供洗浴生活热水方案结论 (20)

第一章总论

本方案采用乏风热泵+太阳能综合绿色能源供热系统全年制取生活热水，取代原来的燃煤锅炉制取生活热水，每天生活热水用量200t，乏风热泵制热量488KW，太阳能按春秋季晴好天气日制取50t生活热水设计。

本方案设计的指导思想是：既实现节能减排，又确保洗浴卫生热水供给系统安全可靠，全年系统运行费用低，系统投资合理。

根据上述原则：本方案采用SMEET直蒸式深焓取热乏风热泵(488 KW )+太阳能光热(>122KW)作为任城监狱煤矿洗浴卫生热水的主要热源设备，利用该矿回风部分余热，利用乏风热泵作为太阳能制热不足部分的补充。

项目总投资289万元，其中：热泵主机设备投资133万元，太阳能集热器投资约37万元，其他配套项目投资约119万元。

该系统制取生活热水年能耗费用43.6万元，年总运行费用45万元。

表1-1 乏风热泵+太阳能供热系统汇总表

1.1基本概况

任城煤矿位于山东省济宁市任城区，拥有井田面积54.4平方公里，地质储量1.9亿吨，可采储量6595万吨，矿井井筒深343米，含可采煤层4层，平均厚度6.09米，设计生产能力45万吨/年，核定能力为87万吨/年，服务年限5 0余年。井田储量具有埋藏浅、煤质好、含硫低、发热量高等优点。

任城监狱煤矿目前的生活热水供热系统形式为燃煤蒸汽锅炉供热。

为响应节能环保的国家和地方政策，建设绿色（零排放）能源供热煤矿，拟建设以乏风余热为基本热源的热泵供热系统加太阳能系统，为矿区全年供应生活热水。

充分利用现有的末端及管网等现有条件，采用完全取消锅炉制取生活热水的分析方式进方案分析。

利用热泵和太阳能热水系统，可以解决煤矿供热系统燃煤污染问题，同时具有良好的经济效益和社会效益。

综合任城监狱煤矿现有条件，我公司提出《任城监狱煤矿绿色能源供热统方案》

1.2任城监狱煤矿节能方案

全面分析任城监狱煤矿余热资源和供热负荷，提出科学合理的供卫生热水方案。

按生活热水总负荷的525%（50t生活热水）配置太阳能集热器，太阳能制热不足部分由乏风热泵补充。

太阳能集热面积：750m2

乏风热泵选取：2台SMEET-SZ-R-244/64MR1

乏风取热室：

乏风扩散塔下建乏风取热室，冬季时取部分矿井乏风取热，冬季温度在12-15℃之间，在室外温度高于矿井乏风温度时，切换取热室取风，取室外空气取热。

热水系统：

蓄热水箱容积100m3。

太阳能和热泵制取生活热水，储存在蓄热水箱内，由储热水箱向外供生活热水，在原浴室泡池内设加热器，恒温。

1.2.1任城监狱煤矿余热资源

任城监狱煤矿的余热资源有矿井乏风，矿井涌水，太阳能等，经初步分析本方案，采用矿井乏风余热资源，最大取热4191kW，可形成最大供热能力5652 kW。基本情况如表1-2所示。

表1-2 任城监狱煤矿余热资源及可再生能源

1.3节能方案设计依据

《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（50736-2012）

《锅炉房设计规范》(GB50041-2008)

《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）

《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）

《煤炭洗选工程设计规范》（GB50359-2005）

《煤炭工业供热通风与空气调节设计规范》（GB/T 50466-2008）

《城镇供热管网设计规范》（CJJ34-2010）

《城镇直埋供热管道工程技术规程》（CJJ/T 81-98）

《山东省锅炉大气污染物排放标准》DB37/2374-2013

1.4任城监狱煤矿气象参数

其主要气象参数如下：

室外气象参数参照充州站参数

站台名称：兖州54916

台站位置：北纬30。36，东经116 51

年平均温度：13.6℃

室外计算温、湿度（℃）

冬季供暖：-5.5℃

冬季通风：-1.3℃

冬季空调：-7.6℃

冬季空调相对湿度：66%

夏季空气调节干球温度：34.1℃

夏季空气调节室外计算湿球温度：27.1℃

夏季通风计算温度：30.6℃

夏季通风计算相对温度：65%

夏季空气调节室外计算日平均温度：29.7℃

设计计算供暖期天数及其平均温度

日平均温度≤+5℃的天数：104天

日平均温度≤+8℃的天数：137天

极端最高温度：39.9℃

极端最低温度：-19.3℃

极端平均最低温度：-12℃

1.5中矿博能煤矿节能技术

1.5.1技术研发实力与优势

中矿博能拥有雄厚的技术资源与优秀的技术研发人才队伍，不仅包括自身资深、专业、专注的热泵技术研发团队和国际研发团队，同时拥有北京大学、清华大学、北京工业大学、中国科学院、北京航空航天大学、北京理工大学、合肥通用机械研究院等广泛和友好的技术支持配合团队。在中矿博能“技术委员会”的统一领导与协调下，各路团队共同组成了分工明确，方向相同、行动一致的和谐高效技术研发体系，形成真正意义上的“产、学、研”高水平技术研发的新模式。