矿井乏风和排水热能综合利用技术

第一节　矿井乏风和排水热能综合利用技术

一、技术名称

矿并乏风和排水热能综合利用技术。

二、适用范围

煤炭行业煤矿中央并列式通风系统。

三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状

年产150万吨的矿井，年供暖及工艺用热消耗近1万吨原煤。

四、技术内容

（一）技术原理

为了充分利用地热，选用水源热泵机组取代传统的燃煤锅炉。冬季，利用水处理设施提供的20℃左右的矿井排水和乏风作为热能介质，通过热泵机组提取矿井水中蕴含的巨大热量，提供45～55℃的高温水为井口供暖。夏季，利用同样的水源通过热泵机组制冷，通过整体降低进风流的温度来解决矿井高温热害问题。系统主要包括水处理、热量提取及换热系统、热泵系统和进口换热部分。

（二）关键技术

热量提取及换热工艺，矿井供暖末端。

（三）工艺流程

工艺流程和技术原理分别见图10-1和图10-2。

(www.xing528.com)

图10-1　矿井乏风和排水热能综合利用系统流程图

图10-2　矿井乏风和排水热能综合利用原理图

五、主要技术指标

（1）提取热源不低于15℃；

（2）供暖温度为40～50℃。

六、技术应用情况

该技术已通过山东省经济信息化委员会的技术鉴定。技术达到国内领先水平，并已应用于新矿集团。

七、典型用户及投资效益

典型用户：孙村煤矿、新巨龙公司。

（1）建设规模：4200kW矿井乏风和排水系统。主要技改内容：3台10t的热力锅炉改造为3台热泵机组，增加热量提取装置。减少燃料排放，净化乏风，处理排水。节能技改投资额750万元，建设期1年。每年可节能1000tce，年节能经济效益321万元，投资回收期2年。

（2）建设规模：2600 kW矿井乏风和排水系统。主要技改内容：1台20t的热力锅炉改造为2台热泵机组，增加热量提取装置。减少燃料排放，净化乏风，处理排水。节能技改投资额550万元，建设期1年。每年可节能880tce，年节能经济效益200万元，投资回收期2.7年。

八、推广前景和节能潜力

全国煤矿80%分布在北方地区，副井都需要供暖，否则影响安全生产。目前基本都采用锅炉供暖，直接消耗一次能源，采用该技术可有效利用矿井乏风和排水的热能，降低一次能源消耗。预计到2015年，该技术可推广到全国30%的煤矿，建设约540个此类项目，实现年节能能力约55万tce。