乏风氧化及余热利用技术在山西潞安高河煤矿的应用

大量煤矿乏风瓦斯的直接排空,在加剧温室效应的同时亦造成能源的浪费,而通过采用合适的技术对乏风瓦斯加以利用,将产生巨大的节能环保效益。介绍了国内外煤矿乏风瓦斯氧化及余热利用技术,重点介绍了山西潞安高河煤矿的乏风瓦斯氧化发电项目的设计及应用情况,包括乏风收集及掺混系统、低浓度瓦斯输送安全保障系统、乏风氧化系统、余热利用系统等,并分析了该项目建设成功的意义。     

风井乏风余热供暖与井筒防冻保温技术研究

为充分利用风井排出的乏风余热,进行了风井乏风余热供暖技术研究。在通风机出风口处安装一套风风换热系统,将进入矿井冷风加热后通过风管送至副井口,从而解决副井口供暖难、成本高的问题。将该技术应用于榆树井煤矿,应用后副井口温度范围为7～13℃,温度波动范围较小、运行较稳定,满足设计要求。风井乏风余热换热技术的提出有利于煤矿企业的绿色矿山建设。     

直冷式深焓取热乏风热泵技术在小保当煤矿2#风井的应用

为响应国家节能环保要求,建立绿色能源供热矿井,小保当煤矿2~#风井提出淘汰现有燃煤锅炉,利用矿井余热资源,解决该风井场井口保温防冻和建筑采暖用热需求。基于现有乏风余热利用的4种技术路线,分别对各自的技术特点进行分析对比,最终提出采用直冷式深焓取热乏风热泵新技术,解决该煤矿的用热需求,介绍了小保当煤矿2~#风井场地的项目概况,供热需求以及采用直冷式深焓取热乏风热泵系统的技术路线,最后进行了经济分析。项目实施后,彻底解决了由于燃煤带来的环保问题,并且对煤矿现有余热进行回收利用,减少了能源的浪费。     

地面辐射供暖技术的应用和设计要点

通过对地面辐射供暖的传热特点、铺设方式等进行分析,认为发展地面辐射供暖方式代替传统供暖方式是我国供暖事业发展的必然趋势。这是一种舒适节能的供暖方式,文章从技术角度、供暖优点、和节能环保等方面说明了发展地面辐射供暖的必然性。     

乏风氧化及余热利用技术在东曲矿的应用

矿井风排低浓度瓦斯在东曲矿具有稳定的来源,围绕低浓度瓦斯利用、降低风排瓦斯所产生的温室效应,该矿采用乏风氧化及余热利用技术,通过在羊圈港回风系统进行应用,产生了节能环保及经济效益。     

阳煤二矿桑掌乏风瓦斯氧化发电工程设计运行

阳煤二矿桑掌乏风瓦斯氧化发电工程引进国际先进的蓄热高温氧化技术将超低浓度瓦斯氧化处理,通过氧化余热回收用于供热和发电,冬季替代桑掌风井燃煤热风炉,实现清洁供暖。项目工程设计结合国家现有的设计规范、规程及相关专利技术,对乏风瓦斯氧化发电总体工艺流程、乏风瓦斯掺混系统及主要设备选型进行了优化设计。工程从2019年6月4日并网试运行,乏风瓦斯甲烷摧毁效率达到99.92%,乏风利用率达到40%,低浓度抽采瓦斯100%利用,实现了抽采瓦斯零排放。第三方检测机构对系统运行的各项环保排放指标进行了测试,结果显示项目氮、硫、尘近零排放。     

乏风瓦斯蓄热氧化利用的技术经济分析

介绍了乏风瓦斯氧化的原理和氧化方式研究现状,对乏风瓦斯氧化后热能利用的技术性进行了探讨,并以采用蒸汽余热发电方式为例,对乏风瓦斯氧化及热能利用的经济性进行了具体分析。     

水循环高效矿井乏风热泵系统分析与应用

矿井乏风中蕴含着丰富的低品位热能,这部分热能直接排放到大气中,不仅造成了能源的浪费,而且还对大气环境造成了破坏。本文通过对比3种矿井乏风热泵系统的各自特点,得出水循环高效乏风热泵系统具有明显的优势,并且通过该系统在实际工程中的应用得出其节能环保效益显著。     

低浓度瓦斯氧化后冷热电联供方法

为了提高我国低浓度抽采瓦斯和乏风瓦斯的利用率,提出一种将低浓度瓦斯氧化并利用余热进行冷热电联供方法。该方法利用热逆流氧化技术实现对低浓度瓦斯高效氧化,抽取部分高温烟气生产高品位的蒸汽推动汽轮机发电,同时可从汽轮机抽取低压蒸汽,一部分用于供暖,一部分用于溴化锂吸收式制冷机制冷。分析表明,该方法实现了对低浓度瓦斯的有效氧化,减少了温室气体排放,并对余热实现了梯级利用,大大提高了系统的热能利用率,具有良好的推广应用价值。     

瓦斯发电烟气余热采暖技术在矿山供暖系统中的应用

使用针型管余热锅炉来充分利用瓦斯发电所排出的烟气余热,使燃气资源得到充分利用,在节能和环保的同时还创造巨大经济效益,而且保证矿山的正常供暖。     

煤矿排风余热能提取量与井筒防冻辅热计算

矿井排风所提取热量能用于井筒防冻，井筒防冻所需热量与提取量之间的逐时供需关系仍是业界尚需揭示的问题。针对此问题，利用热力学公式，推导出井筒防冻所需热量和矿井排风提取热量计算方法，以内蒙古通辽市某煤矿为例，计算出年度热量，并且确定出最不利供需月为1月；进一步针对1月计算出了逐日所需热量，发现最不利供需日期为1月13日，并开展了该日期的逐时计算，得到仅需额外补充加热功率约为3 200 kW。     

Integrated utilization of low-grade thermal energy in hot coal mine

This paper explores the integrated utilization of low-grade thermal energy in hot coal mines, based on analysis of original heating, refrigerating, mine draining, bath draining and air exhaust systems, and in combination with the actual conditions of Tangkou Coal Mine in Shandong Province. It presents a set of comprehensive and integrated utilization schemes for the various different kinds of low quality heat energy. With heat pumps, the recycling of the low quality heat energy from the drainage, bathing water and the exhaust air can occur in winter, and in summer, there exists condensed heat of the refrigerating system. When in conjunction with solar collectors, the thermal utilization of solar power can be realized for the whole year. The system achieves mine drainage and bathing water purification and recycling, as well as purifying exhaust air by water spraying. It also satisfies the demands of a whole year’s bathing heat for the coal mine, with refrigeration in summer, and heating for the ground house and shaft house in winter. It is able to integrate different kinds of low quality heat energy and low emission drainage and dust, and can replace the traditional boiler heating system. Finally, the system reduces conventional energy consumption and the amount of mine water drainage.     

热管式矿井通风热能自平衡系统设计与应用

为解决冬季煤矿进风口温度过低不能满足矿井通风安全的问题,利用热管的高效传热性能和等温特性,提出了采用低温相变热管技术通过矿井回风加热矿井进风的系统设计。根据热平衡理论对矿井回风中的有效利用热量进行理论分析,得出系统可处理的最低环境温度。结果表明:在矿井回风温度为15℃,相对湿度为90%的条件下,当环境温度高于-17.5℃就能将矿井进风加热至2℃以上。与矿井回风源热泵相比,其120天的运行费用可节约93万元,具有较好的经济效益。可为井筒防冻及矿井回风余热利用系统设计提供参考。     

高温矿井低品位余热综合利用技术研究

本文基于对山东唐口矿井原冬季供暖系统、夏季降温系统及矿井排水、洗浴排水与乏风排放的研究,结合该矿实际,提出了高温矿井各类低品位热能的集成利用技术和系统。提出利用热泵技术,冬季可实现对矿井排水、洗浴废水、乏风排放所含低品位热能的回收利用,夏季可实现对降温设备冷凝热的回收;利用太阳能集热器,全年可实现对太阳能的热利用;同时该系统可实现对矿井排水的净化回用及乏风的喷淋净化,满足矿井常年洗浴用热及夏季降温、冬季地面供暖及井口房风流加热的要求;实现各类低品位热能的集成利用和矿区污水及矿尘的低排放,可取代传统的地面锅炉供热,降低常规能源消耗和矿井用水抽采量。     

矿井次生热能资源的利用方式研究

矿井是资源开发的场所,在矿井开采的过程中,伴随有矿井水和矿井回风的产生,由于地层蓄热作用,矿井下冬暖夏凉,矿井水和矿井回风是很好的可再生能源.水源热泵和空气源热泵是利用可再生能源的既节能又环保的制热制冷设备,利用它们既可代替燃煤锅炉为矿山生产、生活在冬季供热,也可在在夏季供冷.分析了燃煤锅炉供热存在的缺点和热泵系统供热的优点,论述了水源热泵和空气源热泵用于矿山供热的可行性,详细阐述了热泵运行的方式,并比较了热水系统的2种加热方式,为绿色矿山建设提供了新思路.     

煤矿空压机废热利用实验研究

针对目前空压机排风废热的回收利用存在的问题,设计了采用热泵技术对空压机废热的回收方案。分析了空压机废热源热泵系统的工作原理,并建立了实验台进行实验研究,测试了不同的空压机排风温度、热水出水温度等因素对空压机废热源热泵系统性能的影响。通过对空压机废热源热泵系统在山西某煤矿的应用的举例,分析了煤矿空压机废热利用可收获的经济效益和社会效益。     

张双楼煤矿深井热害控制及其资源化利用技术应用

随着开采深度的增加,越来越多的矿井面临高温热害,热害作为地热能的一种形式可以有效利用。以张双楼煤矿为例,通过现场试验,进行热害资源化利用技术研究。认为矿井涌水丰富的矿井可以充分利用矿井涌水作为井下降温系统冷源;同时,以矿井涌水为冷媒,通过矿井排水系统输送井下热能至地面,在地面建立热能综合利用系统进行工业广场建筑物、井口防冻和洗浴供热;张双楼煤矿实施热害资源化利用技术后,井下工作面空气温度降低了7 ℃,工作面空气含湿量降低了13.62 g/kg,同时取代地面燃煤锅炉后,年节省燃煤11 790 t,减排二氧化碳31 122 t。     

整体式热管换热技术在煤矿井口防冻系统中的应用

以阳煤二矿南风井井口防冻应用整体式热管换热技术为例,根据井口防冻热负荷和矿井回风余热的供热能力,对热管换热器基本参数和热管阻力进行了设计计算。经过统计一个采暖季的数据,分析了典型工况下矿井回风、新风在换热前后的温度变化情况。结果表明：应用热管换热技术可以满足井口防冻的热需求,当最低温度-15℃接近设计最低值时,进风温度2.2℃也能达到预期目标。     

邢台煤矿空压机余热回收系统改造设计

为提高余热的有效回收利用，降低能源消耗和企业生产的节能减排。提出了一种利用空压机联合空气源热泵作为热源的供热方式，用来满足煤矿职工全年生活热水需求。并结合了工程实例的计算与分析，说明该技术在理论和实际应用中的可行性，该方法可回收利用大量的空压机余热，结合空气源热泵系统，可替代燃气锅炉供热方式，资金回收期仅为2.67a，是一项值得推广的技术。     

孙村煤矿矿井废弃物处理及综合利用

为降低孙村煤矿开采对环境的污染,充分利用地热,采用水源热泵机组取代传统的燃煤锅炉,满足了冬季立井井口、生产车间和办公室的采暖要求;矿井废水经净水器、石英砂过滤器、活性炭过滤器、反渗透设备处理后,矿井水质达到国家Ⅰ类饮水标准;采用仰斜似膏体充填开采技术,将水泥、粉煤灰、煤矸石加水配制成质量分数72%～75%的胶结充填料浆,在采场进行充填,整个充填系统的充填能力达到100～120m3/h,提高了煤炭资源采出率,减少了地面矸石山。以上措施不仅显著改善了地面环境,而且实现了能源的再利用。