煤礦應(yīng)用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)論文范文

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1技術(shù)特點(diǎn)分析

采用在擴(kuò)散塔增設(shè)換熱裝置回收利用礦井回風(fēng)冷熱源系統(tǒng)，換熱裝置可以采用閉式、開式兩種，閉式系統(tǒng)換熱介質(zhì)與回風(fēng)完成間壁換熱后流入熱泵機(jī)組，經(jīng)熱泵或制冷循環(huán)后，流回?fù)Q熱設(shè)備與回風(fēng)再次換熱，完成循環(huán);開式系統(tǒng)采用在擴(kuò)散塔內(nèi)直接噴水完成熱量交換，系統(tǒng)較開式系統(tǒng)復(fù)雜，但換熱效率更高。熱泵機(jī)組的能效比約為4～6，系統(tǒng)的整體耗電量低，節(jié)能效果明顯。相比于煤礦的排水、瓦斯、壓風(fēng)機(jī)房等余熱，主要有以下特點(diǎn):1)礦井回風(fēng)風(fēng)溫、風(fēng)量穩(wěn)定，系統(tǒng)可靠性高。2)在擴(kuò)散塔設(shè)置換熱裝置，一方面減少了通風(fēng)噪聲，另一方面通過開式噴淋系統(tǒng)還可以降低礦井回風(fēng)中污染物，對(duì)提高礦區(qū)環(huán)境有著積極的貢獻(xiàn)。

2應(yīng)用回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)的效益分析

本文所計(jì)算運(yùn)行費(fèi)用包括:夏季空調(diào)耗電，冬季供熱耗電，全年供熱水耗電。

2．1礦井回風(fēng)可提取熱量經(jīng)過換熱裝置后，回風(fēng)的溫度與濕度均會(huì)發(fā)生變化，假定其換熱前后壓力不變［6］。則其從回風(fēng)中提取的熱量為。

2．2運(yùn)行費(fèi)用1)回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)機(jī)組年運(yùn)行費(fèi)用。其年運(yùn)行費(fèi)用應(yīng)為:系統(tǒng)總耗電功率×運(yùn)行時(shí)間×當(dāng)?shù)仉妰r(jià)+年維護(hù)管理費(fèi)，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮冬、夏與洗浴各參數(shù)的特點(diǎn)。2)燃煤鍋爐實(shí)際費(fèi)用。燃煤鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用合計(jì)=鍋爐燃料消耗費(fèi)+鍋爐用電費(fèi)+分體空調(diào)運(yùn)行費(fèi)+運(yùn)行人員工資+維護(hù)費(fèi)。

2．3已應(yīng)用該系統(tǒng)的礦區(qū)實(shí)際投資運(yùn)行效益分析1)福興礦冬天供熱負(fù)荷約為1977kW，夏季放熱負(fù)荷1556kW，其采用回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，回風(fēng)量約為60m3/s，回風(fēng)溫度約為25℃～30℃，經(jīng)計(jì)算礦井回風(fēng)冬季可提供的熱量為1932．6kW;夏季可吸收的熱量為1513．3kW，對(duì)比其所需負(fù)荷，可見冬季和夏季基本可滿足使用需要［10］。其回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)投資約為3000萬(wàn)元，同樣負(fù)荷條件下若采用傳統(tǒng)的燃煤鍋爐加電驅(qū)動(dòng)的中央空調(diào)系統(tǒng)，其投資約為2700萬(wàn)元，比回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)減少約10%，而回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用約為110萬(wàn)元，而傳統(tǒng)方案的年運(yùn)行費(fèi)用約為230萬(wàn)元。年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤炭約3000t，可減少CO2排放約7698t。2)曙光礦區(qū)回風(fēng)冬天可以提供3960kW的熱量，滿足冬季供熱所需的3233kW;夏天需要排放4159kW熱量，滿足夏季制冷所需的3650kW。故利用礦井回風(fēng)的熱量和冷量，冬夏季均可滿足要求［9］。采用回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，每年可節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用158．45萬(wàn)元，減少CO2排放9812．4t，減少SO2排放75．48t，環(huán)境效益顯著。3)冀中能源東龐煤礦通過回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)，冬、夏兩季為工業(yè)廣場(chǎng)及輔助建筑物供暖、空調(diào)，并可滿足井筒防凍以及生活熱水供應(yīng)使用要求［8］。系統(tǒng)需冷、熱量約1740．45kW，而回風(fēng)能提供2553kW冷、熱量，滿足供熱制冷需求。使用礦井回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)使礦區(qū)年節(jié)約煤炭約1991t，減少CO2排放5174t，減少SO2排放59．7t。4)平煤三礦在利用回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)后［11］，年減少燃煤量2457．6t，每噸按市場(chǎng)價(jià)500元計(jì)算，可減少燃煤投入資金122．8萬(wàn)元，同時(shí)年減少SO2排放量49．152t，CO2排放量6389．76t，煙塵排放量2．21t，為節(jié)能減排做出了貢獻(xiàn)。

3分析總結(jié)

各大礦區(qū)實(shí)際使用回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)后，由于煤礦大多蘊(yùn)含著豐富的地?zé)崮茉?，隨著回風(fēng)的利用，為礦區(qū)提供較為優(yōu)質(zhì)的低溫?zé)嵩矗篃岜脵C(jī)組得以運(yùn)作，并且實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

4結(jié)語(yǔ)

受限于多方面原因，我國(guó)大部分礦區(qū)的供熱與空調(diào)系統(tǒng)多采用燃煤鍋爐+電驅(qū)動(dòng)的中央空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有簡(jiǎn)單、投資低、運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)，但同時(shí)其占地面積大、能耗高、效率低、污染嚴(yán)重的問題也十分明顯。科學(xué)合理的采用礦井回風(fēng)源熱泵系統(tǒng)在冬季可供熱、夏季制冷、四季供熱水。經(jīng)分析可知，該系統(tǒng)雖然投資略高于傳統(tǒng)方案，但在運(yùn)行費(fèi)用、污染物排放、噪聲控制上的表現(xiàn)更有競(jìng)爭(zhēng)力。充分利用礦區(qū)的綠色可再生能源，符合國(guó)家對(duì)建設(shè)綠色生態(tài)礦區(qū)的要求。而且其經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益與社會(huì)效益有明顯的優(yōu)勢(shì)。建議有條件的類似礦區(qū)推廣使用。

作者：趙和凡單位：峰峰集團(tuán)有限公司梧桐莊礦