煤矿绿色能源分析报告

铁岭市XX矿绿色能源

分析报告

（编制日期：2013年11月）

编制单位：大地工程开发（集团）有限公司

北京博能科技有限公司

清华大学建筑学院

目录

1.可行性报告编制目的、任务与依据 (3)

1.1目的与任务 (3)

1.2编制依据 (3)

1.3基础数据 (3)

2.技术可行性分析 (4)

2.1项目背景情况 (4)

2.2项目供热需求负荷 (4)

2.3现行可选供热方案及其优劣评估 (5)

2.4绿色能源供热系统技术方案 (6)

2.5绿色能源供热规划方案 (10)

2.6绿色能源技术特点 (12)

2.7热泵技术背景情况 (12)

2.8矿区绿色能源供热系统技术可行性结论 (14)

3.经济可行性分析 (15)

3.1绿色能源供热系统投资估算 (15)

3.2绿色能源供热系统热泵运行费用 (16)

3.3绿色能源供热系统较传统煤锅炉供热方案经济效益 (19)

4.可行性分析结论 (20)

1.可行性报告编制目的、任务与依据

1.1目的与任务

为了进一步贯彻“绿色建设，绿色生产，绿色发展”先进的理念，降低运行成本，本报告通过对煤矿绿色能源分析，采用热泵技术，利用矿井乏风、矿井涌水余热、洗浴卫生废水余热，为矿区供热，降低一次能源消耗，以实现“绿色能源供热”，提高矿井生产经济效益与市场竞争能力。

1.2编制依据

矿方提供数据：

(1)风井乏风量7100m3/min，乏风温度16℃，湿度85%；

(2)矿进涌水量1000 m3/d，涌水温度16～18℃，直排。

(3)压风机冷却水40 m3/h，温度15～35℃(开风机)，31～53℃(不开风机)。

(4)月均使用洗浴卫生热水1500t/d。直排。

(5)国家及行业相关设计、施工规范与法规法律

(6)当地能源、材料、设备及人力成本等市场价格及相关政策

(7)当地气象、水文、地质资料等

1.3基础数据

气象资料(中国气象数据共享服务网)

参照铁岭市附近城市气象资料，具体如下：

冬季空调室外设计干球温度-22℃

冬季空调室外最冷月平均相对湿度44%

冬季采暖室外设计干球温度-19℃

最冷月极端最低温度-38℃

自来水年平均温度10℃

洗浴卫生废水外平均排放温度25℃

✧气象资料表

2.技术可行性分析

2.1项目背景情况

矿区现采用2台20t/h，2台10t/h燃煤锅炉为矿区提供冬季采暧及全年洗浴卫生热水。

供热需求主要有办公楼、宿舍楼、厂房采暖，井口进风加热，全年洗浴卫生热水供应。

2.2项目供热需求负荷

✧通风加热计算负荷

建筑采暖，暂无数据

井口加热，可按下式计算:

Q吸=Cp.p.G.Δt (Kw)=1.01×1.31×118.33×40=6262(Kw)

式中:

Cp—空气的定压比热 1.01 KJ/Kg•℃

P—空气的平均密度:1.31Kg/m³

G—乏风流量(m³/s) G=118.33m³/s

Δt—设计空气最大温升,本案Δt取40℃。

记入管网损失5%，井口加热负荷6591(Kw)

✧全年卫生、热水、供热负荷

平均每天需卫生热水500t，

自来水温度：冬季5℃；春秋季10℃；夏季15℃；

卫生热水设计温度：43℃

2.3现行可选供热方案及其优劣评估

北方地区矿区现行供热方式基本为燃煤锅炉供热方式，约占现有矿区99％以上。其他如燃气锅炉或电锅炉等供暖方式也有个别案例。采用热泵供热技术取代锅炉供热方式是近几年来的新鲜事物，虽然起步较晚，但由于热泵技术突出的

“节能环保”特性，开始在北方地区各矿区备受关注。在山东、河北、河南、内蒙、山西等地已有成功应用案例，且逐步形成取代传统锅炉供热之势。

对于北方地区矿区供热系统，其供热方案有如下两大类：传统类与新型绿色类可供选择。

传统类有两种方案：其一为燃煤蒸汽锅炉，其二为燃气锅炉。

新型绿色类有两种方案：其一为完全靠热泵供热，其二为基峰热泵供热、调峰用锅炉的双源偶合供热方式。

对于新型绿色类供热方案是采用完全热泵供热方式还是采用热泵锅炉双源偶合式供热，完全取决于供热需求与矿区余热资源条件两大因素。因此，当地气象条件、矿区建设规模、供热需求大小、能源价格及政策、排风、排水及其他废弃热能资源条件及其当地的能源价格与政策等等均是设计选择时重要依据。

2.4绿色能源供热系统技术方案

矿区绿色能源供热系统是指：以热泵供热或以热泵供热为主的供热系统。

余热资源评测、供热能力

根据矿区余热资源情况了解，矿区余热资源主要有如下几个形式：排风井乏风、井下涌水排放、洗浴卫生热水排废水等。

(1)乏风余热资源能力测评

A.乏风余热资源

作为热泵吸热低位热源能力的大小，根据热力学原理可知：主要表征在两个方面，其一为介质连续稳定的流量（m³/s或Kg/s），其二为介质的热位品（空气：用焓表征，水：用温度为表征）。作为排风井乏风，其量是根据矿井采掘的深度、作业面的大小与采煤量的多少、矿井中易爆气体含量及安全性要求等综合因素，确定排风量的大小。矿区排风量为7100 m³/min。而排风的热品位（主要指空气的温度与湿度）焓的大小。

矿区的冬季乏风设计计算参数选择如下：

乏风干球湿度t≥16℃（最低湿度）

乏风相对湿度Φ≥85%（最小相对湿度）