淺談余熱利用與井下降溫節(jié)能改造

1、淺談余熱利用與井下降溫節(jié)能改造 中圖分類號：tu 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 文章編號：1007-0745（2013）09-0374-01 摘要：近年來，隨著礦井開采深度的逐年增加，深部采礦工程中，礦井高溫?zé)岷捌渲卫?，改善高溫?zé)岷ΦV井的工作面及掘進(jìn)頭的工作環(huán)境工作迫在眉睫，增社井下降溫工程，提高工人工作的舒適度，增加了工人的出勤率，在工業(yè)領(lǐng)域中消耗著大量的能量，最終都以低溫?zé)崴男问脚欧诺?。為了提高能耗的利用效率，可采用能源品位提升的技術(shù)來回收利用生產(chǎn)過程排放的熱量。用水源熱泵機(jī)組對各類中低品位的余熱資源進(jìn)行余熱回收，沒有燃燒過程，不排放廢水、廢氣、廢物，可實現(xiàn)回收低溫品位的熱量應(yīng)用于高溫工藝用途。井下

2、降溫工程缺點是電耗較高，本方案是把余熱利用和井下降溫過程結(jié)合，再對井下降溫加以合理改造，提高了效率，節(jié)約了能源。 關(guān)鍵詞：井下降溫余熱利用節(jié)能改造 一、建議或改進(jìn)項目存在問題與現(xiàn)狀： 2010年引進(jìn)井下降溫技術(shù)，雖然效果顯著，但仍有改進(jìn)的空間。目前井下降溫系統(tǒng)主要存在以下問題： 1、空冷器的換熱溫差?。绽淦鬟M(jìn)口冷凍水溫度過高），換冷效果不好。 2、大量的低溫回水流回下水溝，回到水倉，造成大量的冷水浪費。 3、因為渦北礦水質(zhì)較差，制冰機(jī)的制冰效果不理想，不能充分的利用該資源。 制冰機(jī)制冰供水溫度較高，不利于制冰機(jī)制冰，造成了電量的浪費。 二、項目改進(jìn)實施方案 1、渦北煤礦的井下降溫的基本原理

3、渦北煤礦的降溫方案為地面制冰井下制冷降溫方式，其運行方式是：制冰設(shè)備如制冷機(jī)、制冰機(jī)、蒸發(fā)冷等設(shè)備都安裝在地面，制取的冰通過溜冰立井送到井下，融化成低溫冷水，再經(jīng)過保溫管輸送到工作面進(jìn)行降溫。采用該降溫方式的優(yōu)點一是不存在冷凝熱問題；二是主要設(shè)備都安裝在地面，無須防爆，管理、安裝、維護(hù)方便，井下只有水泵、空冷器、局部通風(fēng)機(jī)等少量設(shè)備，可有效保證降溫系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠，最大限度地發(fā)揮制冰降溫系統(tǒng)的降溫作用。 2、井下降溫系統(tǒng)原始工藝流程 地面制冰一井下降溫系統(tǒng)示意圖見圖l。在地面建立制冰站，安裝制冰系統(tǒng)。制冰站生產(chǎn)的片冰通過一立井溜冰道送至井底車場的融冰池，融化后供冷水泵將融冰池中的低溫水通過保

4、溫管道輸送到工作面機(jī)巷，僅通過1種方式進(jìn)行散熱：通過空冷器進(jìn)行熱交換，冷卻進(jìn)風(fēng)流，流動的低溫風(fēng)流帶走部分熱量，降低工作面的溫度；滿足工作面生產(chǎn)要求。對于輸送至采面進(jìn)行熱交換以后的回水，則通過管路返回融冰池融冰，循環(huán)使用。 圖1井下降溫系統(tǒng)流程圖 此工藝流程功能比較單一，融冰池所供冷水僅僅是通過工作面空冷器的換熱，冷水循環(huán)一圈之后，直接回到融冰池，冷水利用率比較低，經(jīng)實地觀測，供水溫度和回水溫度的溫度差僅僅相差58，一般回水溫度在1018，回水一部分回到融冰池，渦北礦引進(jìn)的設(shè)備是雪人（福建）股份有限公司的180t制冰機(jī)，即每臺機(jī)每天可制冰180t（180m3），也就代表著在制冰車間保持開一臺機(jī)組

5、的情況下融冰硐室內(nèi)每天要排出180m3的水進(jìn)入井下水倉，此時既增加了井下水倉的排水壓力，又造成融冰池內(nèi)的低溫水白白的浪費，不能得到充分的利用，根據(jù)這種現(xiàn)狀，我們采取的了改進(jìn)辦法。 三、井下降溫系統(tǒng)的優(yōu)化方案 1、改變井下降溫系統(tǒng)工藝流程 因工作面回水在經(jīng)過空冷器換熱后，回水溫度依然較低，一般回水溫度在1520，根據(jù)此現(xiàn)狀，我們采取下列措施：在采面的上部安裝噴淋裝置，噴灑降溫系統(tǒng)的低溫冷水，冷卻工作面的氣體及巖壁，以降低工作面溫度；工作面的“三機(jī)”等機(jī)械的冷卻用水使用降溫系統(tǒng)的低溫水，減少工作面的機(jī)械的散熱量，工藝流程圖如圖2 圖2 改進(jìn)后井下降溫系統(tǒng)流程圖 2、余熱利用車間與制冰車間的后期改造

6、 據(jù)統(tǒng)計，淮北地區(qū)夏季平均水溫為25，即制冰機(jī)的供水溫度為25，根據(jù)能量守恒定律，利用余熱利用機(jī)組冷凍水降低制冰機(jī)供水的溫度，縮短制冰機(jī)制冰周期，減少用電量，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。 3、旋流除砂器和沉淀池的投入使用提高制冰的效率 由于渦北礦的水質(zhì)比較硬且含沙量比較大，水中的細(xì)沙和制冰機(jī)長期運行導(dǎo)致制冰機(jī)散水盤結(jié)垢而堵塞制冰機(jī)的散水盤，從而導(dǎo)致制冰機(jī)效率不高，極大的不利于制冰機(jī)的制冰效率，我礦為解決這一現(xiàn)狀，引進(jìn)了旋流除砂器和修治了一沉淀池，投入后效果顯著，提高了制冰效率，減少了人工維護(hù)次數(shù)。 四、井下降溫系統(tǒng)的效果 渦北煤礦制冰降溫系統(tǒng)于2010年6月15日正式運行，2011年經(jīng)過對系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)后，系統(tǒng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，各項參數(shù)符合設(shè)計要求，降溫效果良好。在降溫系統(tǒng)運行和采面正常生產(chǎn)的情況下，采面下口溫度降幅平均值為6.3，采面中間溫度平均降幅為4.7，上口溫度平均降幅為4.3，整個工作面的平均降幅為5.1。采用制冰綜合降溫技術(shù)對長走向大采長大采高的綜采工作面進(jìn)行降溫，解決了下冷上熱，冷熱不均的礦井降溫難題，滿足了降溫要求，工作環(huán)境大為改善。 參考文獻(xiàn)： 1孫艷玲，桂祥友.煤礦熱害及其治理j.遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報， 2003，22（8）： 35-37.