煤矸石制砖余热循环利用系统及应用

为利用煤矸石制砖过程产生的大量余热,探讨了煤矸石制砖排烟、排潮废热回收利用的可行性,研究了排潮、排烟废热回收利用工艺,并以某煤矿矸石砖厂为例,对煤矿矸石砖厂制砖烟气余热利用工程运行效果和经济、社会效益进行分析。研究表明：采用热泵技术与热管技术相结合的回收工艺可实现矸石砖厂排潮、排烟余热的有效梯级利用,新型梯级烟冷器出水温度稳定在60℃以上,热泵机组出水温度在45～55℃,能满足不同供热形式的煤矿用热需求,可替代锅炉供热,节能减排效果显著。     

瓦斯发电机组余热回收利用技术研究

通过对绿水洞煤矿职工澡堂洗浴热水年用水量、温度、水源热泵年耗电量等进行收集分析,对余热锅炉汽水分离器产生的蒸汽在向矿井输送过程中的能量变化情况进行研究,选择出适合瓦斯发电机组的余热锅炉,实现了余热回收利用系统和水源热泵系统互为备用,解决职工澡堂洗浴用水的问题,通过优化设计,使余热回收系统连续、稳定、可靠运行,大大减少水源热泵机组运行电耗。     

多水源热泵系统在章村矿的应用研究

针对冀中能源股份公司章村矿矿井排水与坑口电厂冷却水废热资源丰富的实际情况,开发了电厂冷却水、矿井水、水池水多水源热泵系统.提出了高温热泵机组和普通低温热泵机组优化组合运行技术方案,该方案的实施,既可以为冬季供暖、井筒防冻及洗浴热水提供热源,同时又能为夏季空调提供冷源.系统运行可靠,维护简单,运行费用低,并可减少煤炭消耗,降低CO2和SO2的排放置,符合国家节能减排政策.     

煤矿风井场地空压机余热回收制备洗浴热水的应用

基于空压机润滑油冷却原理,通过介质冷却回收空压机余热制备热水,用于满足职工洗浴热水的需求,替代4t/h燃气锅炉,每天可制备45℃热水150t以上,提高了空压机运行效率,制备了洗浴热水,同时创造了可观的经济效益,提高了煤矿企业节能减排指标,是建设绿色矿山的重要条件之一,具有广阔的发展空间。     

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。     

唐家会煤矿矿井水余热利用技术

近几年来,我国对矿井余热利用技术的研究方兴未艾,国内一些煤矿企业已开始着手利用井下余热来达到降本增效、节能减排的目的。唐家会煤矿井下开采环境特殊,井下空气和水中储存了丰富的低温热源,而且一年四季,温度基本保持恒定,形成了储量巨大的可再生低温热源。该矿利用热泵技术,回收矿井中水废热;通过少量的高位电能输入,将水的温度提升至45～50℃后,通过增压机组,输送至矿井供热系统,解决了5 600 kW的供热缺口问题。同时在非采暖季,取代燃煤锅炉,为浴池提供洗浴热水,做到了节能减排、绿色环保,实现了企业与环境的和谐发展。     

店坪矿矿井回风废热资源利用技术研究

店坪矿由于锅炉房被泥石流摧毁,目前煤矿洗浴热水只能靠1台1 t热水锅炉维持,新建锅炉房已经开始设计施工。由于热泵技术节能减排、施工周期短,又利用丰富的矿井回风废热资源,因此,利用矿井回风源热泵系统解决了店坪矿洗浴热水和取暖、制冷的需求问题,取消原4 t澡堂锅炉的施工方案,冬季建筑采暖减少2个锅炉吨位,利用废热资源满足了煤矿供热水、采暖等需求,实现了节能减排。采用的矿井回风换热器设计独特,不仅达到为矿井排风降噪除尘的目的,而且改善了矿区的空气质量,经济、社会效益显著。     

瓦斯电厂余热资源综合利用实践

将瓦斯电厂余热锅炉热量及轴套冷却水热量引到工业广场,解决进风井筒冬季防冻问题,并提供非采暖季职工洗浴,满足矿区供热、供暖需求,实现废热资源的综合利用。     

煤矿热能综合利用系统设计方案

利用热能综合利用系统收集本矿区空压机余热、中央空调冷却塔余热、井口排风余热、洗浴废热污水余热、井下排水余热等余热资源。通过利用热能综合利用系统对收集的余热再分配为煤矿洗浴热水、衣服烘干、井口防冻和建筑物采暖等提供热源,替代锅炉,满足生产、生活需求。该设计方案符合环保部门相关要求,安全可靠,同时又为煤矿节约了生产成本。     

通风瓦斯氧化装置在煤矿供热中的应用

介绍了煤矿通风瓦斯氧化装置的工作原理,给出了通风瓦斯氧化以后可供回收热量的计算方法,并通过计算得到通风瓦斯氧化热量与通风瓦斯中甲烷体积分数的对应关系。以吕梁地区某煤矿为研究对象,结合通风瓦斯、抽排瓦斯排放的现状,经分析提出了采用煤矿通风瓦斯氧化装置氧化热解决煤矿部分能量需求尤其是热量需求的方案。工程应用实践表明,通风瓦斯氧化装置可以满足煤矿日常生活热水及冬季供暖等用热需求。     

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。     

局部降温系统在深井掘进中的应用

针对热害矿井井下热环境参数和煤岩温度,分析了矿井热害形成原因。根据矿井具体条件提出了适合济宁三号煤矿的掘进工作面热害治理方案。利用局部降温系统制取低温冷水,降低风流温度,介绍了系统工作原理、布置流程及其运行情况,并对深井降温效果进行了分析。结果表明,掘进迎头温度降低5～7℃,掘进巷道最高温度控制在30℃。局部降温系统可以有效缓解局部地点热害状况,改善井下作业环境。     

基于吸收式换热机组的热电厂乏汽余热利用供热系统研究

通过分析目前热电联产集中供热系统存在问题,基于吸收式换热系统运行原理,一方面提出在部分二级换热站安装吸收式换热机组,使得在不改变一次网供水温度、二次网供回水温度的前提下,显著降低一次网回水温度,一次网供回水温差增加可有效提高管网输送能力;另一方面提出在电厂安装吸收式换热机组,以汽轮机采暖抽汽作为驱动热源回收汽轮机乏汽余热,用于梯级加热一次网回水。由于一次热网低温回水与汽轮机乏汽能级匹配,使得改造后的供热系统处于极佳效率工作区间。经过此次改造后提高了热源供热能力,增加了管网输送能力及电厂发电量,同时大幅提高电厂热效率,该方案的实施可有效缓解北方城市热电联产集中供热面临的矛盾。     

矿用永磁偶合器离心负载调速最大发热点温度场研究

采用流固耦合速度场及传热场结合的方法,对560kW矿用永磁偶合器应用于露天矿离心负载调速过程最大发热点的温度场进行了研究,可知最大发热点工况下热损耗与转差率呈3次方关系,流固耦合速度场求得散热系数139.9W/(m·k),最高温度在热源铜盘处为107.53℃,最低温度为永磁体盘处69.3℃,虽满足行业标准要求,但高温升造成了磁场传动性能衰减。基于此种工况提出了于钢盘内圈开通风孔方式提高散热性能,最终实现铜盘最高温度降低10℃,其余温度降低4～6℃,温度分布更均匀。     

天然气加工闭式冷却塔喷淋循环水系统清洗除垢方案探讨及实施

闭式冷却塔向工艺装置区由水冷器、压缩机电机及变频器、空氮站空压机、供热系统热媒循环泵和蒸汽冷凝器等提供循环冷却水,以达到对换热介质进行降温的目的。在实际运行过程中,闭式冷却塔喷淋系统出现了严重结垢,影响换热效果,闭式冷却塔循环水温差达不到设计要求,给生产带来了不利的影响,严重影响装置的安全平稳运行。分析了喷淋系统结垢的原因,对补水水质、循环水水质及垢样成分进行了检测,结合闭式冷却塔结构及现场施工条件等因素,对清洗除垢的方案进行了探讨。确定清洗除垢方案:“碱性置换—酸性溶解”为主、高压射流水清洗为辅。现场实施效果表明,清洗方案达到了预期效果,填料上的水垢清除率达95%,盘管上的水垢去除率达85%;碳钢平均腐蚀率为0012 5 g/(m²·h),对设备安全无害;循环水温差由46 ℃提高到了74 ℃,温差提升幅度达608%,为设计温差的925%。     

矿井回风换热器换热性能影响因素的仿真及实验研究

为研究制热/制冷、逆喷/顺喷、液滴平均直径3个因素对矿井回风换热器换热性能的影响规律,利用CFD仿真软件FLUENT对矿井回风/液滴两相流进行了3D仿真。根据边界条件不同,共仿真了制热和制冷、逆喷和顺喷、液滴平均直径分别为0.10,0.15和0.20 cm等12种工况,得出了各种工况下液滴温度变化情况,并利用工程实践运行结果和实验对部分仿真结果进行了验证。结果表明:制冷、顺喷、小液滴工况下获得的液滴温度变化大于制热、逆喷、大液滴工况下获得的液滴温差,从而说明制冷、顺喷、小液滴3种工况下回风换热器的换热性能更好。     

基于井筒低温淋水的矿井降温技术研究

分析了中平能化五矿热害的热源情况,利用五矿风井中低温淋水设计了降温系统,即制冷机组制取低温冷冻水,通过输冷管道向采煤工作面运输巷输送,由安装在运输巷中的空冷器对风流进行冷却,回水重新回入制冷机组进行制冷循环,制冷产生的冷凝热利用北山井筒低温淋水排放,有效解决了井下冷凝热排放困难的技术难题。为避免长采煤工作面降温"下冷上热"现象,采用低温淋水喷淋降温后,现场测试表明,喷淋未开时采煤工作面上出口降温幅度为2.8℃,喷淋开时采煤工作面上出口降温幅度为4.8℃,采煤工作面温度平均降低4℃,空气中含湿量下降6 g/kg左右,保障了热害矿井的安全生产。     

井下水力通风换热机温升效果研究

越来越多的金属矿山进入深部开采,面临地下热害和通风方面的双重困难。利用温差能驱动通风的原理,提出利用水力通风换热机将地下热水的势能和热能转换为风流的动能和内能,并利用MATLAB进行相关数值模拟研究,优化相关参数。结果表明:升温效果与地下热水水头、换热机进风温度、地下热水温度和换热高度等呈现正相关关系,且影响因素排序为地下热水水头>换热机进风温度>地下热水温度>换热高度;换热机在热水水头为260 m、地热水温度为55℃、空气初始温度为24℃的外在条件下,风量达54 m^3/s,出风温度升高约为10℃。     

利用溴化锂热泵回收冷凝热量的节煤节水分析

传统意义上的抽汽凝汽式热电联产电厂,仍然会有很大一部分冷凝蒸汽的热量通过循环水冷却散发到空气中,形成很大的热损失.利用溴化锂热泵技术回收利用抽汽凝汽式热电联产发电厂冷却乏汽循环水中所蕴含的低温热量给居民小区供热,可进一步提高火力发电厂的热效率,达到节能减排的目的.本文对这个过程的节煤节水情况进行了分析.