宜美科-矿井低品位能源

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4、空压机余热 煤矿在采掘及洗煤过程中均利用到压缩空气。空压机 为煤矿的生产提供了主要的动力源。空气压缩机长期连续 的运行过程中,把电能转换为机械能,机械能转换为风能
,在机械能转换为风能的过程中,空气得到强烈的高压压
缩,使之温度骤升。空气压缩过程,同时也摩擦发热,这 些产生的高热由空压机润滑油的加入混合成油、气蒸汽通 过风冷或水冷的方式将热量排出机体,这部分的热量相当 于空压机输入功率的60%,这些热能都被无端的废弃排放
企业除个别优势企业和部分上市公司外,其它大部分企业
都面临亏损。在煤炭经济持续下行的情况下,煤炭企业只 有通过技术革新,降低生产成本,才能生存,才能其保证 微薄的企业利润。
一、背景
2、环保压力
煤炭行业是环境问题高发区,排放不达标的现象已经
司空见惯,地方政府之前为了大力发展经济并没有将环保 问题看得如此重要,而近两年环保政策的收紧也迫使企业 必须改变现有生产工艺,满足环保政策的要求。
梁宝寺能源有限责任公司热能综合利用项目
井口防冻翅片管换热器
汇报结束 谢谢大家 不足之处 敬请指正
二、煤矿系统主要用能点介绍
现有矿区建筑采暖末端主要方式
二、煤矿系统主要用能点介绍
3、井口防冻 井口是矿井与地面连接的部位,是矿山生产系统中重
要的组成部分,承担着煤矿上下输送煤矿工人、煤炭的主
要任务。一般矿井井口分为主、副两个井口,其中主井主 要承担上下输送煤炭的任务,副井则主要承担上下输送煤 矿工人的任务,并且一般的主副井口都是作为矿井的进风 口。由于进风风速较大,冬季井口的进口温度一般都在
洗浴热水的温度为40℃~45℃,但在洗澡过程中,只利用了其
中很少一部分热量,排水温度仍达30℃~35℃,废水直接排入 下水道,不仅造成能源浪费,也给环境带来了热污染。洗浴废 水的水质主要以悬浮物SS,生化需氧量BOD、COD及阴离子合成 洗涤剂为主要污染物,同时含有人体的毛发、油脂和大量的细
菌。洗浴废水经过处理后,可作为水源热泵的低温热源。
计的换热设备对矿井排风风阻的影响(也就是说我们在选择换热设备
时,不管采取何种换热形式,都不能过大的影响排风压降)同时也要 排风所含粉尘、瓦斯等废气的影响。
四、相关技术介绍
考虑到上述三个方面因素的影响,我公司采用了开式 冷却塔的换热型式,选择“气—水”直接接触全热交换型式, 通过水的雾化喷淋同乏风的逆向接触换热,同时提取矿井 乏风中的显热和潜热。将乏风的热量通过循环水系统收集
的问题。利用热泵技术回收矿井中的低品位能源不但可以达 到降温的目的,并且可以把吸收的低品位能源加以回收再利
二、煤矿系统主要用能点介绍
矿工高温作业
二、煤矿系统主要用能点介绍
2、矿区建筑的采暖与制冷
目前矿区地面建筑(办公楼、生产系统、职工宿舍、食 堂等)的采暖,煤矿工人的洗浴、生活热水主要通过燃煤锅 炉提供,这种做法不仅消耗大量煤炭资源,并且煤炭燃烧时 排放大量污染物造成环境污染。
0.75%的煤矿瓦斯。矿井乏风的温度、湿度一年四季基本
保持恒定(基本与矿井涌水的温度相同),其中蕴藏大量 的低温热能,目前绝大多数矿井的乏风热量都没有利用, 同时由于矿井通风口风速快,大部分粉尘随着矿井通风排 放到大气中去,即浪费了资源也污染了环境。
三、煤矿系统可利用低品位能源介绍
矿井乏风通风口
三、煤矿系统可利用低品位能源介绍
梁宝寺能源有限责任公司热能综合利用项目
五、案例介绍
梁宝寺能源有限责任公司热能综合利用项目
空压机余热回收
五、案例介绍
梁宝寺能源有限责任公司热能综合利用项目
水 处理
五、案例介绍
梁宝寺能源有限责任公司热能综合利用项目
水 源 热 泵 机 房
五、案例介绍
梁宝寺能源有限责任公司热能综合利用项目
末端风盘
五、案例介绍
用在井下设置水仓的方法将不同水平的矿井涌水收集起来,再
通过泵站将其抽到地表,直接作为废水排掉。目前对矿井水的 研究主要集中在水质处理及再生利用上,而忽略了矿井涌水中 所蕴含的低品位热能。
四、相关技术介绍
2、热源提取技术
2)矿井涌水余热利用技术
矿井涌水温度常年在18~28℃之间,是非常好的低温 热源。矿井水处理完毕排放前将其内所蕴含的热量用水源 热泵技术将其提取转化为供热热源,每年可节约大量的一 次能源消耗。将经过处理后的矿井水作为低温热源,通过
二级处理。而矿井涌水利用的一般为二级处理以后的涌水,这
部分涌水虽然热量有所损失,但是经过二级处理以后的水质, 只需增加简单的处理系统即可达到直接进入水源热泵主机参与 换热的要求。
四、相关技术介绍
2、热源提取技术 3)洗浴废水余热利用技术 采矿工人劳动强度大,生产环境脏,在生产过程中沾染大 量的矿粉、灰尘等物质,因此每天需要大量的洗浴用水。通常
水源热泵提取热量后再返回矿井水蓄水池循环利用。同时
针对矿井水不连续排放的特点矿井水蓄水池可起到很好地 调节作用。
四、相关技术介绍
矿井涌水余热利用原理
四、相关技术介绍
如图,由于现有大中型煤矿对矿井涌水的处理一般采取二级处 理方式,即在井下设矿井水处理系统,处理系统的目标为达到 井下消防喷淋使用标准,剩余部分涌水地面矿井涌水池进行第
煤矿系统低品位能源回收利用技术
(热泵技术在煤矿低品位能源的回收及应用)
山东宜美科节能服务股份有限公司
二〇一五年十月
目 录
一、背景 二、煤矿系统主要用能点介绍 三、煤矿系统可利用低品位能源介绍 四、相关技术介绍 五、案例介绍
一、背景
一、背景
1、经济压力 受宏观经济增速放缓、能源结构优化等因素影响,主 要用煤行业耗煤减少。据测算,上半年电力、钢铁、建材 三个主要行业耗煤,减少煤炭消费超过1亿吨。全国煤炭
),一般矿井涌水的温度变化范围在18~28℃之间,
是水源热泵系统良好的低温热源。
三、煤矿系统可利用低品位能源介绍
矿井涌水水池
三、煤矿系统可利用低品位能源介绍
2、洗浴废水 煤矿工人劳动强度大,生产环境比较脏,在生产过 程中沾染大量的煤粉、灰尘等物质,因此每天需要大量 的洗浴用水。通常煤矿的洗浴用水量一般在400m³/d至 600m³/d(特大型煤矿除外),洗浴热水的温度一般在 40℃~45℃,经过使用后洗浴废水温度仍达30℃-35℃,
0℃以下(以山东煤矿为例),如不提高进风温度很容易
造成井口室冻结。
二、煤矿系统主要用能点介绍
• 并且一旦井口冻结,则会造成很恶劣的煤矿事故,
故冬季矿区主、副井口必须做好防冻处理。传统的井口
防冻热量需求主要通过燃煤锅炉提供,这种做法不仅消 耗大量煤炭资源,并且煤炭燃烧时排放大量污染物造成 环境污染。利用环保的热泵技术完全取消了锅炉房,实 现矿区的零排放。井口防冻是煤矿的主要的一用能点,
矿井回风换热器,完成一个循环。
矿井乏风余热利用原理
四、相关技术介绍
乏风扩散塔
四、相关技术介绍
2、热源提取技术
2)矿井涌水余热利用技术
矿床开采破坏了地下水原始赋存状态并产生了裂隙,密切
了大气降水、地表水、地下水和生活用水各含水层之间的水力
联系,使各种水沿着原有的和新的裂隙渗入井下采掘空间形成 矿井水。矿井水是采矿生产过程中排放量最多的废水。一般采
风井口设置的轴流风机,将采掘面及巷道的空气抽取出来形成负压, 同时通过主副井口自然进风来补充新鲜空气以满足生产安全需要。
回 风 井
副 井
采矿巷道
四、相关技术介绍
2、热源提取技术 1)矿井乏风余热利用技术
矿井乏风有四季恒温(一般在18-28℃)、并且有相对湿度高、
粉尘大,风速快等特点。
注意:由于矿井回风关系到整个煤矿井下生产安全,所以在提 取这份热量时既要考虑到换热特性因素的影响,同时又要考虑到所设
这也是良好的低品位热源。而经过处理达到煤矿排放标
准的洗浴废水温度仍能达到20-25℃左右,通常情况这部 分水在处理后都是直接排放,造成了这部分热量的流失 。
三、煤矿系统可利用低品位能源介绍
洗浴池浴
三、煤矿系统可利用低品位能源介绍
3、矿井乏风 矿井通风系统是保证井下工人呼吸,减小井下有害气 体量、粉尘量和湿度的安全保障系统,通过风机排出的空 气即矿井乏风,又称“煤矿风排瓦斯”。指甲烷浓度低于
四、相关技术介绍
洗浴废水余热利用原理
四、相关技术介绍
如图,洗浴热水废水进入调节池前的温度为30-35℃左右,经
过多级过滤处理后,中水温度一般在20-25℃,热利用方面作
为水源热泵热源,热利用完成后的洗浴废水经输送至洗煤厂作 为洗煤厂的工艺用水,完成利用后达标排放。
四、相关技术介绍
2、热源提取技术 4)空压机余热回收技术 空气压缩机长期连续的运行过程中,把电能转换为机械能, 机械能转换为风能,在机械能转换为风能的过程中,空气得到强 烈的高压压缩,使之温度骤升,这是普通物理学机械能量转换现 象。空气压缩过程,同时也摩擦发热,这些产生的高热由空压机 润滑油的加入混合成油、气蒸汽通过风冷或水冷的方式将热量排 出机体,这部分高温油、气流的热量相当于空压机输入功率的 60%,它的温度通常在80℃(冬季)、100℃(夏季),这些热能 由于机器运行温度的要求,都被无端的废弃排放大气中。
大气中。
三、煤矿系统可利用低品位能源介绍
煤矿空压机房
四、低品位能源应用的相关技术
四、相关技术介绍
1、核心技术——水源热泵技术 水源热泵技术是利用地球表面浅层水源中吸收的太阳 能和地热能而形成的低温低位热能资源并采用热泵原理,
通过少量的高位电能输入实现低位热能向高位热能转移的
一种技术。
四、相关技术介绍
热泵工作原理
四、相关技术介绍
水源热泵是目前空调系统中能效比(COP值)最高的 制冷、制热方式。
四、相关技术介绍
水源热泵机组
四、相关技术介绍
水源热泵机房
四、相关技术介绍
2、热源提取技术 1)矿井乏风余热利用技术
矿井通风系统是煤矿安全生产的重要保障,对于井下开采的煤
矿,一般采用抽出式通风方式,利用主扇通过回风井回风。通过在回
矿井开采深度也越来越深,在山东有的矿井的开采深度能达
到700-1000米。个别矿井工作面最高温度达30多度,相对湿 度高达85%以上。严重影响了职工身体健康和煤炭开采速度 ,高温热害已成为矿井安全生产的关键因素。随着矿井采掘 深度的逐渐加深,常规的通风模式已经不能满足矿井采掘面
降温的需求,而利用的冰冷降温等方式又存在能源消耗量大
起来作为水源热泵系统冷热源。提取热量后的循环水再重
新送入矿井回风热交换器进行热交换,循环往复。(一般 换热温差为5℃)
四、相关技术介绍
如上图所示,循环水通过矿井回风换热塔内部雾化喷淋与矿井乏风 进行热交换后由重力作用进入汇水池,通过汇水池后自流入循环水集水
池,然后通过潜水泵将循环水抽出处理后经水源热泵提取热量后再进入
也是安全生产用能点。
二、煤矿系统主要用能点介绍
现有矿井井口防冻设备主要方式
三、煤矿系统可利用低品位能源
三、煤矿系统可利用低品位能源介绍
1、矿井涌水 矿井涌水是流入矿井巷道内的地表水、裂隙水、 老窑水、岩溶水等的总称。通常根据煤矿开采深度不 同以及地下含水量的不同,经过我公司对山东多个煤 矿矿井涌水温度的测量(实际排入地面涌水池的温度
一、背景
3、技术成熟 本技术以水源热泵为核心,是以水源热泵为依托, 向煤矿节能领域拓展的延伸业,其原理是通过少量的电 能作为驱动力,实现低温位热能向高温位转移。从而达 到冬季制热,夏季制冷,平时制取生活热水的目的。
二、煤矿系统主要用能点
二、煤矿系统主要用能点介绍
1、矿井热害治理 随着煤碳资源的相对枯竭,以及人类开采技术的不断增强,
区建筑供暖、井口保温、洗浴热水等用热需求,年节约标 煤1.5万吨,真正实现了“产煤企业不燃”的目标。同时 强调的是此项目是整个山能集团余热综合回收利用的首例 ,获得了2014年中国节能协会颁发的“突出贡献奖”。
五、案例介绍
梁宝寺能源有限责任公司热能综合利用项目
乏 风 扩 散 塔 安 装
五、案例介绍
四、相Hale Waihona Puke Baidu技术介绍
空压机余热回收器原理
四、相关技术介绍
空压机余热回收机组安装
五、案例介绍
五、案例介绍
山能集团梁宝寺煤矿热能综合利用项目
五、案例介绍
梁宝寺能源有限责任公司热能综合利用项目 梁宝寺煤矿是山能集团的“支柱企业”,年生产能力 400万吨。我公司利用矿上即有矿井乏风、矿井涌水、空
压机余热等低品位能源取代了现有5台燃煤锅炉,满足矿
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