煤矿余热节能综合利用
煤矿余热资源的利用分析研究
煤矿余热资源的利用分析研究煤矿是我国主要的能源资源之一，但煤矿开采产生的余热资源一直被视为一种浪费。
随着能源资源的日益紧缺，煤矿余热资源的利用越来越受到重视。
本文将从煤矿余热资源的特点、利用技术和经济效益等方面进行分析研究，以期为相关产业提供参考和支持。
一、煤矿余热资源的特点煤矿开采、运输和加工过程中会产生大量的余热资源，主要包括矿井通风系统产生的热风、煤矿水的热能、煤矸石的燃烧余热等。
这些余热资源具有连续性、稳定性和丰富性的特点，是一种潜在的可再生能源。
1. 矿井通风系统产生的热风煤矿通风系统是为了维持矿井内空气清洁和矿工作业安全而设置的，产生的热风在传统观念中一直被视为一种不可避免的热量损失。
如果能够有效地利用这些热风，不仅可以节约能源，还可以减少对环境的影响。
2. 煤矿水的热能煤矿开采会产生大量的地下水，其中含有的热能可以用于供暖和工业生产等领域。
通过适当的技术处理，煤矿水还可以转化为清洁能源，如地热能、蒸汽能等。
3. 煤矸石的燃烧余热煤矸石是煤矿生产过程中产生的固体废弃物，其中蕴含的燃烧余热可以通过合理的利用方式转化为热能。
在当前环保意识日益增强的背景下，煤矿矸石的燃烧余热利用具有重要的意义。
针对煤矿余热资源的特点，科研人员和企业已经提出了多种利用技术，主要包括余热发电、余热供暖、余热蒸汽利用等。
1. 余热发电余热发电是目前煤矿余热资源利用的一种主流技术，它通过余热发电装置将热能转化为电能。
这种技术不仅可以提高能源利用率，还可以减少对环境的影响，是一种比较成熟和可行的技术方案。
2. 余热供暖利用煤矿水的热能进行供暖是一种常见的利用方式，它可以满足周边地区的供暖需求，减少对传统能源的依赖。
余热供暖还可以提高煤矿企业的社会形象和环保意识。
3. 余热蒸汽利用利用煤矸石的燃烧余热产生蒸汽，可以用于工业生产中的蒸汽动力设备，如汽轮机、锅炉等。
这种利用方式不仅可以促进煤矿企业的产业升级，还可以提高能源利用效率。
彭庄煤矿压缩机余热回收利用方案设计
彭庄煤矿压缩机余热回收利用方案设计摘要：余热回收利用在国内工业中已是普遍存在的一种节支降耗、节能环保的一项重要措施。
在当前国家环境治理的大环境下，余热回收利用可谓是当前煤炭企业节能减排、节支降耗、提质增效的一项有效措施。
关键词：余热；回收；利用节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针，也是保护环境是一个重要措施，保护环境是“十三五”期间国家的一项重点工作，国家对地方政府、企业在节能减排方面明确了责任、制定了减排目标，对政府、企业负责人实行问责制、、“一票否决制”。
做为矿山企业推进节能减排工作，加快建设资源节约型、环境友好型建设，是新时期矿山企业的一项重要使命。
在当前煤炭行业淘汰落后过剩产能、进行结构调整的关键时期，进行矿井余热利用，无疑不是在节能减排、降本增效方面的一项重要举措。
1、设备现状彭庄煤矿目前安装FHOG-250W型螺杆式空气压缩机（以下称压风机）4台、配380V、185KW电动机，SA-250自冷型压风机2台、配10KV、250KW电动机；正常生产为3台185KW、一台250KW压风机运行， SA-250型压缩机风冷型(余热利用后可将自冷型改为水冷型进行余热利用)、FHOG-250W型压缩机采用软化水进行冷却，通过冷却塔进行循环利用。
2、设备现状彭庄煤矿现有职工1300人，每天的洗浴热水用量按照600m³计算。
按照18小时（每班6小时）加热洗浴热水时间，每班200吨洗浴热水，每小时需要的热负荷为（洗澡水初始水温为22℃）：Q=200÷6×1000×4.18×（42-22）÷3600=774KW。
3、热源分析彭庄煤矿有压风机6台（3用3备），平时开启1台250KW和2台185KW的压风机。
根据美国能源署统计，压缩机在运行时，真正用于增加空气势能所消耗的电能，在总耗电量中只占很小的一部分约为20%，另外80%的电能转化为热量，通过风冷或者水冷的方式排放到空气中。
汝箕沟煤矿瓦斯电厂余热综合利用实践
①阴坡锅炉房周边的建筑和工业设施 ： 以饱和蒸汽为热源 ， 运行 管 表 面 时形 成 强烈 的紊 流 ，起 到 提 高 传 热 效 率 和减 少烟 灰 积 聚 的作 两 台十 吨 蒸 汽 燃 煤 锅 炉 ， 为 Ａ 区 。 定 用 。 该 余热 锅炉 具 有 结 构 简 单 、 效率 高 、 行 寿 命 长 、 全 可 靠 、 热 运 安 维 ②大楼锅炉房周边建筑 ： 以热水为热源 ， 运行一台六吨热水燃煤 护 方 便 等优 点 。 锅 炉 ， 为 Ｂ 区。 定 ４ 余 热 锅 炉 应 用 效 果— — 余 热 效 益 ③副斜井热风炉是 以燃烧瓦斯锅炉 为热源 的部分 ， 为 Ｃ区。 定 Ａ 在 有 高 温燃 气 的地 方 ， ： 泥 厂 、 如 水 玻璃 厂 、 厂 、 电站 等 ， 过 铝 发 通 区 Ｂ区合计 总建筑面 积为 ４２万平 方米 ，总 的耗 热量为 ２ ８８ ． ８ ．１Ｘ 余热锅炉回收余 热能量为客户提供生产或生活用热水、 蒸汽 ， 以下 以
环。
５２ 所回收热量可供采 暖面积 ＿ 每 平 方米 取 暖 所 需 热 量 为 ２ ０ Ｊ／（ ・） ５ ｋ ｍ ｈ ，则 余 热 回收 的热 量 可供 暖 的面 积 为 ： ．２Ａ＝ １ ８ ｍ Ｑ ｎ ／ ６ ９４ 式 中， 为 ２ Ｑ ４台机组 可回收热量 ， ／ ； ＭＪｈ Ａ 为 每 平 方米 采 暖 面 积 小 时 需 用 热 量 ， ５ ｋ ２ ０ Ｊ／（ ・ ） ｍ ｈ ： Ｔ２ 为供热 管网效率 ， ９ ％。 １： 取 Ｏ ５３ 所 回 收热 量 可 供 洗 浴 热 水 量 ． 供 到 水 一 水 热 交换 器 的 地 下 水 温 度 为 ２ ℃ ， 交 换 后 水 温 达 到 ０ 热
６ ％以上。 ０
Ｑｚ ４ Ｘ８ ＝２ Ｑ ０％ Ｘ８ ％ ×９ ０ ５％ 一 １ ２ ８ＭＪ ｈ ．８ ７１ ／ 一４７ ＭＷ 。
煤矿空压机余热利用节能技术应用论文
煤矿空压机余热利用节能技术的研究与应用【摘要】针对煤矿行业空气压缩机大量余热散失浪费的现状，提出了一种废热利用方案，结合具体项目实践，对方案设计采用的主要设备以及节能效益进行论述。
实践证明，项目改造后可为企业大量节省运行费用。
本文论述的煤矿空压机热能回收节能技术不仅为煤矿企业提供一种可借鉴的成熟方案，也为空压机热能回收在其他工业上的节能技改提供了可借鉴的途径。
【关键词】空压机；热回收；节能；改造0 引言压缩空气是工业领域中应用最广泛的动力源之一，由于其具有安全、无公害、调节性能好、输送方便等诸多优点，使其在现代工业领域中应用越来越广泛。
但要得到品质优良的压缩空气需要消耗大量能源，在大多数生产型企业中，压缩空气的能源消耗占全部电力消耗的10%-35%。
根据行业调查分析，空压机系统5年的运行费用组成如下图1所示）：系统的初期设备投资及设备维护费用占到总费用的23%，而电能消耗（电费）占到77%，几乎所有的系统浪费最终都是体现在电费上。
图1 空压机系统的费用组成研究发现空压机运行时会产生大量的压缩热，压缩热消耗的能量占机组运行功率的85%，通常这部分能量通过机组的风冷或水冷系统交换到大气当中。
这就造成了空压机主产品成了热量，副产品才是压缩空气，形成一种本末倒置的不合理局面：使用副产品，浪费主产品，并且还要用冷却系统来吸收消耗主产品，形成二次能源浪费。
螺杆压缩机由于本身的设计结构和工作原理决定，它的绝热效率在0.65-0.85之间。
对于空气压缩机，设计供油温度一般在50-60℃，实际运行时的排气温度往往在80-90℃之间。
高的排气温度会导致更多的润滑油处于气相，增加油气分离的难度，降低润滑油的使用寿命。
除了机械摩擦导致的热能损失外，主要是因为压缩气体时热能转换的热能损失，压缩机的绝热效率仅有60-80%。
通常空压机实际运行中，只有20-30%的能量变成空气势能（即：将常压空气变成高压空气），而大部分能量则通过各种形式被消耗，其中大部分变成热能排放到空气中。
煤矿井下制冷机冷却水和矿井水余热综合利用
ｑ ＝ ｔ ￣ ｃ （ ｃ ｒ ｔ ｐ ）
量 的燃 煤 ， 会 造成环境 污染 。因此 ， 为 了满足矿井周边 大量 的 热 需求 ， 降低能耗 ， 回收利用矿井 余热就成 了迫切 的需要 ［ １ － ３ ］ 。
序
号 项目
表２ 建筑供暖热 负荷
面积
×】 ０ ｍ
供暖指 标 供 暖负荷
ｌ ４
合 计
７ ０ ３ ６
（ ３ ） 热负荷汇总 ： 冬季井筒防冻 、 建 筑供 暖 热 负 荷 合 计 为 ： ６ ８ ２ ５ ＋ ７ ０ ３ ６ ＝ １ ３ ８ ６ １ ｋ Ｗ（ 极 限温 度 一 ｌ ４℃）
赵楼 煤矿 现有３ 台１ ０ ｔ ／ ｈ 燃 煤锅 炉 ， 用于满 足矿 区全 年洗
５ ６
１ ． Ｏ １ １ ． ２ ８
１ ８ ０ ０ ０ １ ． １
２℃／相对湿度 ５ ０ ％空气 密度 ／ （ ｋ ｇ ／ ｍ’ ）
井 口进 风 量 ／（ ｍ ／ ａｉ ｒ ｎ ） 系 数
Ｐ
矿 方一 般很少利用 这些低温余热 资源 ，而 是任 其 白白散 失于 外界环境 ， 不仅造 成了资源 的浪费， 而且会导致严重 的热污染 、 粉尘污染 与噪音污染 。 另一方面 ， 煤矿工业场地还 存在洗浴热
ｌ 鱼 里 兰 坚 堡 ！ ｓ ｈ ｅ ｂ ｅ ｉ Ｇ ｕ ａ ｎ Ｉ ｉ ｙ ｕ Ｇ ａ ｉ ｚ ａ 。
煤矿 井下制冷机冷却 水和矿 井水余热综 合利用
李铭 新
（ 兖煤 菏 泽 能化 有 限公 司 ， 山东 菏 泽 ２ ７ ４ ７ ０ ０ ） 摘 要 通 过利 用 矿 区地面 能 源站 现有 的夏 季 矿井 降 温用 水源 热泵 机 组 ， 提取 煤矿 井 下制 冷机 冷 却水 和 矿井 水余 热 ， 在 满足 冬 季井
低温余热综合利用的节能技术改造措施
低温余热综合利用的节能技术改造措施低温余热是指工业生产过程中产生的温度低于环境温度的废热，利用好低温余热能够有效节约能源和降低二氧化碳排放。
下面介绍几种低温余热综合利用的节能技术改造措施。
1.余热回收技术余热回收技术是指通过烟气余热回收装置将工业生产过程中产生的废热重新回收利用。
该技术常见的有换热器和烟气余热回收器。
通过在工业生产过程中设置换热装置，将废热回收利用于供暖、供热水和蒸汽生产等方面，实现能量的高效利用。
2.余热蓄能技术余热蓄能技术是指将工业生产过程中产生的低温废热储存起来，在需要的时候进行释放利用。
常用的低温余热蓄能技术包括热蓄能罐、热蓄能砖块等。
通过将低温余热储存起来，在需要热能的时候释放出来，可以减少由于废热产生不稳定造成的能源浪费。
3.废热发电技术废热发电技术是指通过废热产生的蒸汽驱动发电机发电。
工业生产中产生的低温废热可以通过热交换技术升温至适宜发电的温度，然后驱动发电机发电。
废热发电技术可以将工业生产中产生的废热转化为电能，实现能源的高效利用。
4.余热供暖技术余热供暖技术是指将工业生产过程中产生的低温余热利用于供暖。
通过在工业生产系统中设置余热回收装置，将废热回收利用于供暖系统中，可以实现供暖能源的节约和环境污染的减少。
5.余热回收利用监控系统余热回收利用监控系统是指通过传感器、控制器等设备实时监测和控制低温余热的回收利用情况。
通过对余热回收利用情况进行监测和调控，可以实现余热的高效利用，提高能源利用效率。
综上所述，低温余热综合利用的节能技术改造措施包括余热回收技术、余热蓄能技术、废热发电技术、余热供暖技术和余热回收利用监控系统等。
利用这些技术改造措施可以实现低温余热能的高效利用，提高能源利用效率，减少能源浪费和环境污染。
煤矿热能综合利用方案
某某煤矿热能综合利用方案某某煤矿目录一、概况 (3)二、矿井当前供热状况及燃气用量 (3)1I矿井当前供热状况 (3)12主副井口供热实际燃气用量 (4)13主副井口供热理论燃气用量 (5)三、可利用热能资源 (5)3.1中央风井回风热源 (5)3・2压风机余热热源 (6)3.3矿井排水热源 (7)四、主副井口供暖需求热量 (7)五、技术分析 (8)5.1热源与热负荷分析 (8)5.2中央风井回风取热 (9)5.3空压机余热回收系统 (12)5.4井口空气加热系统 (12)5.5应急备选水源热泵系统 (13)5.6电气、自动控制系统 (13)5.7机房设施 (14)六、方案及经济分析 (15)6.1方案一 (15)6.22方案二 (17)6.3方案三 (22)七、方案比较 (24)7.1热能综合利用井口供热方案对比 (24)7.1热能综合利用合同能源管理模式 (25)某某煤矿热能综合利用方案一、概况某某煤矿工业场地建筑已经实现利用瓦斯发电余热进行供暖，利用空气压缩机余热供应澡堂洗浴用水。
主副井供暖依旧采用燃气蒸汽锅炉，2台1JPZ2-1.0-Q型燃气蒸汽锅炉，额定蒸发量2000kg∕h,燃气消耗量159∙8Nm∕h,额定蒸汽温度184℃,冬季两台全开，由于燃气锅炉费用过高,而且产生二氧化碳和二氧化硫等污染物，造成环境污染和温室效应。
矿井决定采用一种更经济节能的方式为冬季井筒保温供热。
我矿中央风井回风量大，回风温度常年基本维持不变。
回风量1218m3∕s,回风温度22℃、湿度90%,矿井回风、矿井排水及空压机中蕴含有巨大的低温热能，可将这部分热能回收，用于冬季主副井口采暖用热。
二、矿井当前供热状况及燃气用量1I矿井当前供热状况经计算，压风机余热完全能满足洗浴用水且有大量富余，造成冬季产生洗浴用水略有不足的原因：一是冷却水塔一直运行，带走大量余热；二是现有余热利用换热器能力不足，回收余热效率较低。
1.2矿井2017年-2023年天燃气用量2017年-2023年天燃气用量13主副井口供热实际燃气用量1.2023年11月初，瓦斯余热利用投入使用，2台燃气热水锅炉只在天气极端寒冷时，作为瓦斯余热利用的补充热源投入使用，使用燃气量较少，忽略不计。
矿山开采的能源节约与利用
跨界合作创新
鼓励采矿企业与科研机构、高校和其他产业领域开展跨界合作，共 同推动采矿业的技术创新和产业升级。
区域协同发展
加强地区间的合作与交流，实现资源共享和优势互补，推动区域采 矿产业的协同发展。
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矿井水供热
03
将矿井水用于供热，替代部分传统热源，减少能源消耗。
矿渣利用技术
矿渣建材
将矿渣用于生产建筑材料，如水泥、砖等，替代部分传统建材。
矿渣路基
将矿渣用于修建道路的路基材料，提高道路的稳定性和耐久性。
矿渣填埋
将矿渣用于填埋塌陷区，减少土地资源的浪费。
04
矿山开采能源政策与法规
矿山开采能源政策
技术创新发展
新技术研发
加大科技投入，研发新 的采矿技术和设备，提 高采矿效率和资源利用 率。
智能化采矿
推广智能化采矿技术， 实现采矿过程的自动化 和信息化，减少人力成 本和人为误差。
资源综合利用
研究采矿废料的再利用 技术，实现资源的高效 循环利用，提高经济效 益和环保水平。
产业协同发展
产业链合作
1 2
节能优先
国家制定相关政策，鼓励矿山企业采取节能措施 ，提高能源利用效率。
绿色开采
推动矿山企业采用绿色开采技术，减少对环境的 破坏和污染。
3
能源消耗控制
对矿山企业的能源消耗进行限制，设定能源消耗 标准，并实施监管。
矿山开采能源法规
01
节能法
国家制定节能法，规范矿山企业的能源利用行为，确保能源节约和有效
利用。
02
环保法
环保法要求矿山企业采取措施减少对环境的污染，促进绿色发展。
煤矿瓦斯发电余热利用实施方案
煤矿瓦斯发电余热利用实施方案煤矿瓦斯发电是指将煤矿瓦斯作为燃料，通过燃烧产生高温高压的热能，驱动发电机产生电能的一种能源利用方式。
而煤矿瓦斯发电余热利用，则是指在煤矿瓦斯发电过程中产生的废热利用，将其转化为其他形式的能量，实现能源的综合利用。
本文将从技术、经济和环境等方面，对煤矿瓦斯发电余热利用的实施方案进行探讨。
一、技术方案1.余热回收与再利用2.热电联供技术采用热电联供技术，将煤矿瓦斯发电过程中产生的余热利用于供热系统。
通过热交换器将余热传递给供热设备，用于供暖、供热水等。
这样既能提高能源利用效率，又可以减少对其他能源的依赖。
3.余热发电技术利用余热发电技术，将煤矿瓦斯发电过程中产生的烟气余热转化为电能。
可以采用热电联供设备，通过热电转换装置将余热转化为电能。
这样既能实现煤矿瓦斯的综合利用，又能增加额外的电力输出。
二、经济方案1.节能减排通过余热利用，可以减少煤矿瓦斯发电过程中的能源浪费，提高能源利用效率。
这样既能减少能源消耗，降低经济成本，又能减少温室气体的排放，保护环境。
3.节约成本通过余热利用，煤矿瓦斯发电厂可以节约燃料成本，减少能源消耗。
同时，热电联供技术可以减少供热成本，降低企业生产成本。
三、环境方案1.减少温室气体排放煤矿瓦斯是一种温室气体，其排放对环境造成负面影响。
通过煤矿瓦斯发电余热利用，可以减少煤矿瓦斯的直接排放，减少温室气体的排放量，缓解全球气候变化。
2.改善环境质量通过热电联供技术，将余热利用于供热系统，可以减少其他能源的消耗，降低环境污染物的排放。
这样可以改善环境质量，提高生活质量。
3.提升绿色形象总之，煤矿瓦斯发电余热利用方案能够提高能源利用效率，降低温室气体排放，节约能源成本，改善环境质量。
在实施过程中，应根据不同的情况选择适合的技术方案，并注重经济效益和环境效益的平衡，进一步推动煤矿瓦斯发电行业的可持续发展。
我国矿业余热利用现状
我国矿业余热利用现状1. 引言矿业是我国的重要产业之一，其生产过程中会产生大量的余热。
如何有效利用这些余热，提高能源利用效率，是当前亟待解决的问题。
本文将简要介绍我国矿业余热利用的现状。
2. 矿业余热的来源矿业生产过程中的余热主要来源于以下方面：- 矿井通风系统排放的热空气；- 矿石破碎、磨矿和选矿过程中产生的热能；- 煤矿和石油开采中的燃烧排放的热气。
3. 矿业余热利用的现状目前，我国矿业余热利用仍处于初级阶段，存在一些问题和挑战：- 技术水平不高：矿业余热的高效利用技术还不成熟，缺乏先进的热能回收技术；- 大规模利用难度大：矿业余热的规模较大，需要解决热能传输和集中利用的技术难题；- 经济效益有限：目前矿业余热利用项目的投资回报周期较长，经济效益不明显。
4. 矿业余热利用的前景尽管存在一些挑战，矿业余热利用仍然具有广阔的市场前景：- 能源效益：有效利用矿业余热可以提高能源利用效率，减少能源浪费和污染排放；- 环境效益：减少煤炭、石油等资源的开采和消耗，有助于保护环境；- 经济效益：矿业余热利用项目在长期运营后有望取得良好的经济效益。
5. 推动矿业余热利用的建议为推动矿业余热利用的发展，我们可以采取以下措施：- 投入研发：加大对矿业余热高效利用技术的研发力度，提高技术水平和经济效益；- 政策支持：制定有利于矿业余热利用发展的政策，提供资金和税收支持，降低项目运营成本；- 产学研合作：促进行业内企业、科研机构和高校的合作，共同研究和推广矿业余热利用技术。
6. 结论我国矿业余热利用仍处于初级阶段，但具有广阔的市场前景和重要的环境效益。
通过加大技术研发、政策支持和产学研合作，我们有望推动矿业余热利用的发展，提高能源利用效率，推动可持续发展。
煤矿企业余热能源综合利用浅议
要补 充 等量 的热水 。或 者说 你什 么 时候 只要 洗 浴， 就会有排放 ， 把这部分热量充分利用起来， 传导到需要补充进的 自来水中，就会完全满足 洗浴需要并最大限度地节能，最终取代锅炉供 热。 （ 二 ） 不 再有 锅炉 机组产 生 的废物 排放 锅炉 机组 停运 后 ，锅炉 给水 、软 化水 的废 水 、除尘 的污 水 、粉煤 灰 、煤渣 及 二氧化 碳 、 二氧化硫、粉尘等将不存在。 （ 三 ）降低维修和养护成本 锅炉 机组 停运 后 ，锅炉 给水 泵 、鼓风 机 、 引风机、软化水装置、加药装置、除尘装置及 锅炉本身、链排、耐火材料等将不再运行及维 护 ，也不 需要 再参 加劳 动部 门 的压 力容器 年 检 及承受环境治理费用。 （ 四） 节 约劳 动力 个 锅炉 机组 的运 行 ，单班 需要 锅炉 操 作 工 、水处 理工 、加 运煤 出渣 、 电工 、管理 人 员 等至 少 ３人 。三班 倒共 需 ９人 。再加 １ 名 锅 炉 运行负责人共 １ Ｏ人 （ 具体以实际在岗人数为 准 ），人员需持证上岗，要求极高。 而采用以上综合系统后， 余热热水的回收、 自来水的补充 、温度的自控 、设备的操作等可 以全天候、无人化、全 自动运行。仅需一名电 气维护人员定期巡回检查兼操作即可 ，大大节 约 了劳动 力。 随着 锅炉 机组 的停 运 ，操作 人员 将停 工 、 转业 ，而本系统 （ 特别是洗浴中心的热水供应 应高 度 自动化 。不 需手 动地 开关 阀 门及进 行加 热操作 ）的操作工仅仅需要每天对设备主要运 行参数 进行 抄 录 ，以备 设 备维护 、检 修用 。 （ 五 ）自动化程 度 采 用 本系统 ，只需要 靠 工控计 算 机 、各类 传感器及执行机构协调工作 ，以对排水、进水 及洗浴热水的水温、 水量进行自动监控 、 调节 ， 即可 达到设 备安 全 、 可 靠运 行 ， 实 现全 自动化 。 （ 六 ）降 低了运 行 费用和 人工 费用 锅炉机组运行时， 操作工及管理人员众多， 各类泵、风机等耗电设备也多，锅炉机组停运 后， 设备 的运 行费 用和 人工 费用就 会大 大降低 。 实现 节能 降耗 。 （ 七） 生 产投入 与效 益 中央 空调 系统 每月运 行费用 １ ． ７ ６万元 ，５ 个月 运行 费用约 ８ ． ８ Ｏ 万元。 矿井供暖费用为： １ １ ０ ． １ （ 燃煤费 ） ＋ ０ ． ７ （ 电 费 ）＋ ３ ． ５（ 维 护 ）＋ １ １ ． ９ ５（ 工 人工 资 ）＝ １ ２ ６ ． ２ ５
矿井余热综合利用的研究应用
童 舛ｌ 瞧晨 故
３ ３
矿 井余 热综合 利 用 的研 究应 用
徐 丽 霞 刘 波 ，
（ ．梁宝寺能源有限责任 公司， 宁 嘉祥 ２ ２ ０ ． １ 济 ７ ４４２ 山东同方能源工程技术有限公司， 山东 泰安 ２ １ ０ ７０ ） ０ 摘 要 梁宝寺煤矿利用煤泥干燥后烟气余热和矿井涌水的余热 ， 采用 了直接换热和间接换热的方式 ， 实现余热利用， 从而深度挖掘余 热利用 废热 供 暖 制 热 节能减排
．
职工洗浴热水的温度为 ４ ￣ ， 后排 放 的废 水 ２（ 使用 ３
温度为 ３ ￣ 保 守估计 废水温度 ３￣ 提取 废水 温度 ８Ｃ， ５Ｃ， 至 １￣ ２Ｃ。每天洗浴水量 ８０ ， ０ ｔ洗浴水量损耗 ５ 。 ％
ｑ＝ｃ △ ＝ ． ８ ８Ｘ８０ ０ ｋ／４ ３ ０ ｓ ３ ｍ ￡ ４ １６ ０００ ｇ２／ ６ ０ ５— Ｘ（
１ 冷 热负荷 计算
பைடு நூலகம்
相对湿度 ：．２ ； ０８％ 总含水量 ： ５ ５ｋ／ ； １ ７ ｇｈ ３ 密度 ：．４ｋ ｍ ； Ｏ ９ ｇ ／ 焓值 ： ０ ６ Ｊｋ ； ２ ．５ｋ／ ｇ ０
总焓值 ：５３ ． Ｊｓ ２９ ９ ６ｋ／ 。 （） ５ 进行喷淋换热后的空气参数如下 ： 质量流量 ： ９ ０ ｇｈ ４ ４ ０ｋ／ ； ６ 干球温度 ： ｏ ４ Ｃ； ０
器， 热泵机组制取高温循环水 给供暖或加热洗浴 用水 。 １ １ ２ 空压 机余 热 ． ． 现 配备 ２ ０ Ｗ 空压机 ５台（ ５ｋ 三用 两备 ） 。根据 工 程经验 ， 利 用 的 余 热 资 源 约 为 空 压 机 总 功 率 的 可
５ ％ ： ＝ ５ ３Ｘ ０ ＝３ ５（ Ｗ） ０ ２０× ５ ％ ７ ｋ １ １ ３ 洗浴废水余 热 ．．
袁店煤矿热能综合利用研究和实践
１ 、 引言 能源是 人类 社会赖 以 生存和 发展 的基础 。 据２ ０ １ ０ 年的统 计， 全 世 界能源消 费结 构中传统化 石能源依然 占据 主导地位 ： 原油 消费占３ ４ ％， 煤炭 占３ ０ ％， 天 然气 占２ ４ ％。 这 种不可持 续的 能源消 费模 式 已经 引发了
ｔ ２ ） ＝ ｌ １ ８ ５ Ｍ； ， 式 中Ｃ 为烟 气比热 ： １ ． ０ ７ ６ ｋ ， ／ ｋ ｇ ￣ Ｃ； ｍ 为烟 气流量 ： ２ １ ３ ０ ｍ ／ ｈ； ｐ 为 烟气密 度， １ ． ２ ９ ３ ｋｇ ／ ｍ ｝ ｔ ｌ 为烟道 出口烟 气温度 ， ５ ５ ０ Ｖ； ｔ ２ 为余 热 锅炉出口烟气温 度， １ ５ ０ １ ３ ； 考虑 机组负荷率为７ ５ ％ ， 运 转率为８ ０ ％， 余 热 锅炉热 效率为９ ５ ％， 管路 损失 ８ ％， 则３ 台机组每 小时可 回收 利用 的热
ｐｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ
表２ 不同季 节洗浴水量 每天收集热量Ｋ ． 补水温度 ℃ 蓄水温 度℃ 每 天 可 产 洗澡 热 水 Ｔ
４ １ ３ ４ ７ ５ ２ ６ ． ５ ４ １ ３ ４ ７ ５ ２ ６ ． ５ ４ １ ３ ４ ７ ５ ２ ６ ． ５ ５ １ ０ １ ５ ４ ６ ４ ４ ４ ２ ２ ４ ０ ． ９ ２ ９ ０ ． ５ ３ ６ ５ ． ８
现矿 内 安装 ５ 台５ ０ ０ ｇ ｆ ｌ 一 ３ ｅ ｗ瓦斯 发 电机 ， 正 常运行 ３ 台， 排 烟 温 度 为５ ５ ０ Ｘ ２ 左右 ， 通 过烟 气余 热锅 炉 ， １ ５机 组可 产生３ ５ ４ ． ５ ｋ ｇ ／ ｈ 压 力 是０ ． ４ ｍｐ ａ 的 饱和 蒸汽 （ 温 度约 １ ３ ３ ℃） 。 每小 时产 热 量Ｑ１ ＝ｃ ｍ Ｐ （ ｔ ｌ －
矿井余热综合利用技术研究与应用
矿井余热综合利用技术研究与应用朱福文;秦高威;马彦操【摘要】为了合理利用矿井余热资源,确保实现“节能减排、绿色环保”,研究了矿井水余热资源、空压机余热资源,分别对系统的设计原则、项目内容、设备组成和系统特点等方面进行了研究,然后对矿井水余热系统运行费用、空压机余热回收系统运行费用和采用燃气锅炉运行费用进行了分析对比.研究得出,采用矿井余热综合利用方式最经济,相比燃气锅炉系统每年节约费用291.08万元,经济价值巨大.研究有效降低了煤矿生产成本,具有一定的推广应用价值.【期刊名称】《中州煤炭》【年(卷),期】2019(041)004【总页数】4页(P131-134)【关键词】余热综合利用技术;矿井水余热资源;空压机余热资源;设计原则;系统特点;运行分析【作者】朱福文;秦高威;马彦操【作者单位】焦作煤业(集团)有限责任公司,河南焦作454000;焦作煤业(集团)有限责任公司,河南焦作454000;焦作煤业(集团)有限责任公司,河南焦作454000【正文语种】中文【中图分类】TK1150 引言焦煤公司古汉山矿位于修武县五里源乡李固村北，核定生产能力140万t/a，在籍职工3 600人，是河南省大型矿井。
矿区内供热(职工洗浴)前期依靠2台10 t/h和1台6 t/h蒸汽型燃煤锅炉，2016年根据国家“蓝天行动”实施战略，该3台燃煤锅炉于8月份拆除注销，并安装了1台10 t/h燃气锅炉。
使用了一段时间发现燃气锅炉运行成本(燃气费和电费)较高，与当前煤炭企业紧张的经济形势不相符。
因此，采用新型技术工艺供热迫在眉睫［1-5］。
1 矿井水余热资源1．1 设计原则①系统综合考虑节能、环保和节省投资。
②系统采用全封闭涡旋系列热泵机组，机组效率高、噪音低、免维护、全自动控制。
③项目尽可能利用原有的系统设施，特别是现有洗浴系统，避免重复性建设［6-7］。
1．2 设计内容①职工浴室热水热源供应系统。
②室外洗浴系统等管道的设计施工。
小纪汗煤矿风井场地乏风余热利用系统的应用研究
小纪汗煤矿风井场地乏风余热利用系统的应用研究小纪汗煤矿是我国西北地区的一座重要煤矿，其矿井风井场地上有大量的乏风和余热资源，如何有效利用这些资源已经成为了矿区发展和节能减排的重要课题。
本文将就小纪汗煤矿风井场地乏风余热利用系统的应用研究进行讨论，并提出相应的解决方案。
一、小纪汗煤矿概况小纪汗煤矿位于宁夏回族自治区，是一座具有悠久历史和丰富煤炭资源的矿山。
煤炭产业是当地的支柱产业，煤矿的生产与开采对当地经济发展起到了关键作用。
随着矿井深度的增加，矿井内部的通风系统也越来越复杂，导致了乏风和余热资源的浪费。
二、乏风和余热资源的特点煤矿矿井内的通风系统产生了大量的乏风和余热资源，这些资源虽然看似无用，但实际上蕴含了巨大的潜力。
乏风主要指矿井内通风系统中被排出的低温、低压的风，余热则是指矿井内机械设备、照明设施等产生的热能。
这些资源如果得不到有效的利用，不仅会对环境造成污染，还会导致能源资源的浪费。
三、应用研究方案1.建设乏风和余热循环利用系统针对小纪汗煤矿风井场地乏风余热资源，可以建设乏风和余热循环利用系统，通过热交换器和发电设备将这些资源转化为电力。
该系统可以将乏风和余热资源利用为发电设备的动力，从而实现能源的再利用和减少对外部能源的依赖。
2.应用地源热泵技术地源热泵技术是一种利用地热资源进行供暖、制冷和热水的高效能技术，可以将地下的热能转化为室内环境所需的热量。
在小纪汗煤矿的风井场地中，也可以利用地源热泵技术将乏风和余热资源转化为地热能源，用于矿区的供暖和生活用水，从而实现资源的再利用和节能减排。
3.开展热电联产项目1.节约能源资源通过利用乏风和余热资源进行发电、供热和供暖，可以有效节约能源资源，减少对外部能源的依赖，降低能源成本，从而实现能源资源的可持续利用。
2.减少环境污染利用乏风和余热资源进行能源转化，可以减少对化石能源的消耗，减少对环境的污染，降低温室气体的排放，从而保护生态环境，实现绿色发展。
煤矿余热资源的利用分析研究
煤矿余热资源的利用分析研究1. 引言1.1 煤矿余热资源的利用分析研究煤矿余热资源是指在煤矿生产过程中产生的废热能，通常采矿、破碎、运输、通风等环节都会产生大量的余热资源。
这些废热资源如果得不到充分利用将会造成能源的浪费和环境的污染。
因此，对煤矿余热资源进行有效利用具有重要意义。
目前，我国煤矿余热资源的利用状况并不乐观，大部分煤矿仍处于废热资源未被有效利用的状态。
煤矿余热资源的技术分析包括利用余热进行蒸汽发电、供热、制冷等多种方式，但在实际应用中存在技术难题和成本问题。
经济效益方面，煤矿余热资源的利用需要进行全面的成本收益分析，考虑到投资、运营和维护成本，以及长期效益。
同时，煤矿余热资源的利用也会对环境产生影响，包括大气污染、水污染等问题，需要制定相应的环保措施。
未来，煤矿余热资源的发展前景仍然值得期待，随着技术的不断进步和市场需求的增长，煤矿余热资源的利用将有望取得更大的突破。
综上所述，煤矿余热资源的有效利用是我国煤矿行业以及整个能源领域的重要课题，需要政府、企业和科研机构的共同努力，以推动煤矿余热资源的可持续利用，实现资源节约和环境保护的双赢局面。
2. 正文2.1 煤矿余热资源的现状分析煤矿余热资源是指在煤矿开采、处理和燃烧过程中产生的热能，包括矿井通风系统、煤矿瓦斯、煤矸石和煤灰等产生的余热。
煤矿余热资源的利用在我国具有重要的意义，可以提高矿山的能源利用效率，减少环境污染，降低能源消耗成本，促进煤矿产业可持续发展。
目前，我国许多煤矿仍存在着煤矿余热资源未能有效利用的问题。
主要表现在以下几个方面：煤矿余热资源的回收利用率较低。
在煤矿生产过程中，大量热能通过散热等形式流失，未能有效回收利用。
矿井通风系统产生的余热、煤矸石和煤灰中携带的热能等都存在未利用的情况。
现有的煤矿余热资源利用技术相对滞后。
目前煤矿余热资源利用主要集中在简单的余热回收和利用，例如利用余热发电、余热供暖等方式。
缺乏更多创新性的技术和方法，限制了煤矿余热资源的更大价值开发利用。
浅谈煤矿余热资源的利用
２１ ０ ０年 第 ９期
煤
炭
工
程
风 是 矿 井 生 产 环 节 中 最 基 本 的 一 环 ，它 在 矿 井 建 设 和 生 产 期 间 始 终 占有 非 常 重 要 的地 位 。
加热 。可 降低后期加热能耗 。 余热 回收利用 过程 只有循 环泵 消耗少 量的 电能 ，因此 有 良好 的经 济效益 。
根据美罔能源署统计真正用于增加空气势能所消耗的电能在总耗电量中只占约15大约85的电能转化为热量而生产过程中需要的只是空气的压力热量作为副产品则通过冷却系统排放到环境中自白地浪费掉
煤
炭工程 来自２１ ０ ０年第 ９期
浅 谈 煤 矿 余 热 资 源 的 利 用
徐广才 ，陈 炬，朱 杰 ，陈贵芳
（ 煤炭工业济南设计研究院有限公 司 ，山东 济南 ２０ ３ ） ５０ １
井水 的余热制 取高温 的热水 ，实 现供热 。根 据水源 热泵机 组水源侧最低进水水温不低 于 Ｉ￣ ，热泵机组进 出口温 ＯＣ 差 ５Ｃ＿ 计算 ，取热后 的矿井水温度为 ５Ｃ。在 矿井水最低 ￣ ２ ￣
折合压缩机 的轴功率约为 ４ ％ ０ ５。 Ｊ 该煤矿现有 ５台空压机 ，单 台空压 机的功率为 ２ ０ Ｗ， ５ｋ
８ ％的 电能转化为热 量 ，而生 产过程 中需要 的只是 空气 的 ５ 压力 ，热量作为副产 品则通过 冷却 系统排放 到环境 中 自白 地浪费掉 。由于压 缩机 内部循环 对油温 有要求 ，加 上不 同
温 度 的热 值 不 同 ，换 热 器 换 热 效 率 不 同 ，并 非 所 有 的 热 能 都 能被 回 收 。根 据 经 验 ，其 中约 有 ５ ％ 是 可 以被 利 用 的 ， ０
式 中
浅析煤矿企业余热资源的利用
- 42 -工 业 技 术在我国，煤矿是重要的矿物原料，煤炭的燃烧会产生大量的污染气体，例如，CO 2、SO 2等，这些污染气体会对环境带来较大的损害。
通过对煤矿企业进行调查，发现煤炭开采过程中会产生大量的热能资源，矿井通风以及压风机运行过程中产生余热，可以将这些余热资源回收并加以利用，以此改变传统煤矿企业的供热模式，实现节能减排的目的。
１ 矿井余热综合利用技术１．１ 矿井乏风、排水余热综合利用技术冬季，可以采用接触喷淋式或者间接式换热器，进行热量的置换，将矿井乏风的热量，转移到水中，依靠热泵机，将水中的热量进行提取，可以实现45℃~60℃的高温水供应。
矿井排水中的热量，同样可以使用水源热泵技术进行热能的提取，获得45℃~60℃的高温水。
这些高温水，可以实现矿井井口、建筑的防冻和保温，为职工提供热水洗浴，烘干员工工作服等。
夏季同样可以利用热泵机进行获取冷冻水，为煤矿建筑提供制冷，同时可以利用提取的冷冻水，降低井口的进风温度，实现热湿交换，改善矿井井底的温度。
１．２ 空压机余热利用技术空压机余热利用技术主要依靠螺杆空压机热水机，进行热能的转换。
例如，在空压机的正常运转中，会产生许多的热量资源，将这些热量资源进行回收和转换，将其转换到水中，利用水，吸收这些热量，水温提升的同时，空压机的温度会降低，由此，不仅实现了热量的回收，还保证空压机可以安全运行。
空压机余热技术，可以充分利用压缩机的热能，可以提供75℃的热水供应，适用于矿区建筑取暖和职工洗浴等。
该项技术的使用，可以停止空压机原有的散热系统，可以大幅度的节约能源。
１．３ 节能监控和管理技术依靠现代化的网络通信技术、计算机技术、分布控制技术，可以实现对煤矿余热利用情况的实时监控和管理。
不仅具有数据高速采集、处理、归档功能，还有着优化系统运行、系统故障分析和诊断、能源平衡预测等功能。
可以对矿井余热综合系统进行系统监视、数据查询、操作控制、信息管理，可以实现管理的直观化、图形化、定量化，大幅度提升系统管理水平。
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煤矿余热节能综合利用项目
瓦斯发电机组余热、压风机余热、矿井水余热、矿井乏风氧化余热综合利用
胜动集团节能工程公司
2014年5月21日
公司简介
胜动集团节能工程公司位于山东省东营市经济技术开发区府前大街30号，是“中国节能服务产业十佳企业”胜利油田胜利动力机械集团有限公司下属分公司，专业从事分布式能源发电；矿井水、乏风、工艺循环、压风机冷却废热提取；井口保温和井下制冷；工业余/ 废热综合利用等节能工程项目建设总承包业务，集节能工程项目咨询、工程设计、施工总包于一体，提供节能工程建设一体化服务。
公司以工程设计院为依托，拥有一支精良工程项目管理团队，业务内容涵盖节能诊断、节能规划、方案设计、可行性研究报告、工程设计、工程施工、EPC总承包。
公司目前拥有电力行业（新能源发电、火电）设计和咨询乙级资质、机电设备安装工程专业承包叁级资质，现有员工120余人，其中设计咨询板块60余人，拥有注册建筑师、注册结构师、注册电气工程师、注册公用设备工程师、注册造价师、注册咨询师等各类执业资格技术人员20余名，拥有建筑、结构、暖通、机务、电气、动力等各类专业高中级工程师30余名，工程项目管理板块拥有国家注册建造师执业资格的项目管理人员10余名。
节能工程公司立足于集团公司节能减排产业，始终如一的秉承“节约能源、保护蓝天”的企业宗旨，坚持“追求完美、创造卓越”的工作理念，提供给社会“全盘、全套、全面、全新、全优”的节能工程综合服务。
近年来，公司以全国范围内燃煤替代节能工程为市场方向，进入煤矿余热综合利用、工业余/废热回收利用等集成供热制冷节能工程领域，实现了快速发展。
一、煤矿丰富的余热资源
1、煤矿瓦斯发电余热
胜动集团是全国最大的燃气内燃机发电机组产业基地，拥有多种型号的燃气发电机组，如500kW/600kW/700kW/1200kW/2000kW大型煤矿瓦斯发电机组。
拥有多项发明专利的特有技术。
是煤矿低浓度瓦斯发电的行业实施者、标准制定者。
发电机组在运行时，只有约35%转化为电能，约30%-35%随高温烟气排出，20%-25%被发动机冷却水带走，通过机身散热等其他损失约占10%左右，充分利用这些没有被转化为电能的余热，用来制取冷热水以满足用户的生产生活需求。
例如：煤矿瓦斯变害为利改造途径中，既有瓦斯的发电利用，也有瓦斯发电余热的利用，既提高了瓦斯的利用率，改善机组运行工况，又降低其他能源消耗。
2、压风机余热制取洗浴热水
空压机连续的运行中，把电能转换为机械能，机械能通过专用设备压缩自然状态下的空气获得高压压缩空气，其中一小部分由机械能转换为高压压缩空气势能，另外空气被压缩产生的大量热量，经润滑油带出，最后以风冷或水冷的形式把热量散发出去。
采用冷热交换原理，将空压机中高温润滑油中的热量转移至水中，油温为85℃-90℃, 将常温水转换为50℃-70℃热水，既降低油的工作温度，提高了空压机自身的工作效率，并且得到了可靠的洗浴热水。
3、水源热泵制取洗浴热水
水源热泵和空气源热泵热水机组是一种可以替代锅炉不受资源限制的节能环保热水供应装置。
根据卡诺循环原理，实现由低温热能向高温热能转移的一种新能源利用技术，得到可靠稳定的洗浴热水。
4、瓦斯发电高温冷却水制取洗浴热水
瓦斯发电机组系统在运行中，产生高温烟气和高温冷却水，高温冷却水一般在40℃~50℃，可以作为洗浴热水的热源，免费制取洗浴热水。
5、井下热害处理热回收免费制取洗浴热水
高温矿井对于井下热害处理的要求比较重要，一般情况下，非供暖季时需要全负荷运行，供暖季小负荷运行。
因此，在井下热害处理时安装热回收机组，在实现制冷的同时可以得到高温的热水用于洗浴。
二、井筒防冻:
1、提升机余热：电机在做功的同时产生功率损耗，各种功率损耗最后转化为热能，为避免电机温度过高，需要对电机进行冷却热。
提升电机余热可用于提升机房采暖或井筒防冻，具体利用方式是提升机的冷却风经提升机电机后温度升高，其中部分风通过风管阀门送至提升机房用于采暖，另外一部分通过风道送至井口房，满足井筒防冻部分需要。
提升机余热的提取具体实施需根据现场的实际情况制定相应的施工方案。
2、矿井乏风利用：矿井乏风的温度一般在18~25℃之间，湿度在90%左右。
矿井回风具有恒温、高湿、粉尘大、风量大的特点，是重要的矿井次生热能资源。
但目前煤矿的回风一般都是直接排入大气，大量余热资源没有得到利用。
可采用2中方案进行。
（1）采用胜动集团自主研发的乏风氧化机组，瓦斯氧化装置主要由固定式氧化床和控制系统两部分构成。
氧化床先用外部电能加热，创造一个甲烷氧化反应的高温环境。
瓦斯由引风机引入氧化床，氧化产热，排气侧固体蓄热，进气侧气体预热，由换向阀实现瓦斯周期性逆流换向。
瓦斯中的甲烷氧化后，一部热量维持氧化反应的环境，多余部分的热量排出氧化床。
氧化反应自动维持后，停掉外加热。
可产生95℃的热水，也可产生150-300℃的饱和蒸汽和过热蒸汽。
2012年陕西彬长大佛寺煤矿氧化供热2010年河南义煤义安煤矿氧化供热（2）采用风风换热器为进风井预热，此类换热器为模块式换热器。
根据情况现场组合，形成超大型的风风换热机组，利用新风经过风风换热机组时和乏风进行热传递，得到12~14℃的新风，经风管将新风送至井口，运行中完全免费，COP值为40~50。
3、井口风机满足井口保温：利用水源热泵机组提取矿井水的低温热能，井口末端安装新风空调机组，向井筒强制性送风，达到井筒保温的需求。
4、井口设备防冻：在寒冷冬季，室外温度极低，在设备损坏不及时处理，解决井口风机设备防冻问题一直以来是困扰诸多投资及运营公司的一大难题。
通过反复的实验及探索，在末端与主热源之间安置一台换热器，末端和换热器之间循环防冻液，即使在设备损坏时，防冻液也不会结冰导致设备损
坏，该设计通过实验认证，在内蒙古地区-25℃的天气下，也能够保证设备的正常运行。
总结：关于井口防冻和井口设备防冻技术已在我公司多个项目中应用，并各客户反映效果良好。
矿井保温换热器余热回收装置
水源热泵机组吸收式热泵机组
四、如何解决新建矿井初期能源利用来满足矿区的需求？
1、井水回灌：对于水源热泵(Water source heat pump 简称WSHP)技术，地面上热泵系统的设备和技术都已经相当成熟，而主要的技术瓶颈为地下水回路系统。
很多地区的水源热泵工程存在回灌困难的问题，一些单位将不能回灌的地下水偷偷排入河道或者下水管网，不但造成了洁净淡水资源的极大浪费，也使水源热泵技术在很多地区遭到了人们排斥。
但水源热泵效率高、占地少的特点又是地源热泵无法比拟的。
因此，积极研究回灌技术，对地下水水源
热泵技术的健康发展具有积极意义。
国内对水源热泵回灌技术进行系统研究的不多，多数工程基本通过经验设计，这些工程里面采用压力回灌的比例也极少。
2、高压无损井水利用回灌技术：采用井水带压回灌技术，两抽两回，通过水源热泵机组提取地下水的低温热能实现矿区餐厅和办公楼供热和制冷的需求。
将井口及管线密封，利用水泵扬程产生的压力增加回灌量。
井的回灌能力一般随回灌压力的增加呈线性增长关系，至于具体增加的回灌量的多少，跟含水层构造及地下水分布状态有很大关系。
3、洗浴热水：特别是在西北、陕北地区，太阳能光照时间较长、太阳能辐射量较大，在新建矿初期优先使用免费的太阳能热源，制取洗浴热水，在特殊情况下不能满足洗浴需求时，利用压风机余热制取洗浴热水，以上两种热源均为免费的热源。