发展热电冷联供，实现煤矿节能减排

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1、第6卷第2期中国煤层气Vo1．6No．22009年4月CHDAC0AIBEDMEⅡEApril．2009发展热电冷联供，实现煤矿节能减排张皖生吴正欣(淮南矿业集团瓦斯利用分公司，安徽232001)摘要利用瓦斯进行发电，并利用发电余热制冷对深井开采的矿井井下进行降温，实现瓦斯高效利用这是一项新技术。本文简要地介绍了煤矿瓦斯发电的热电冷联供的意义及相关技术研究。关键词煤矿瓦斯热电冷联供矿井热室Tri—generationforEnergyConservationandEmissionReductioninCoalMinesZhangWansheng，WuZhengxin(GasUtilizati

2、onCompanyofHuainanMiningGroup，Anhui232001)Abstract：The璐eof铲sforpowergenerationandrefrigerationoftheresidualheatresultedfrompowergener—ationforloweringundergroundtemperatureindeepcoalminesforefectiveutilizationofgasisanewtechnolo—gY．Thepaperdescribesbrieflythesignificanceandresearchonrelatedtechnolo

3、gyfortri—generation．Keywords：Coalminemethane；tri-generation；undergroundthermalpollution矿井热害问题已严重影响作业工人的效率以及1治理矿井热害的必要性他们的身心健康，甚至很可能导致一些矿井恶性事煤炭是我国的主要能源之一。随着社会的发展故的发生，给矿井的安全生产及日常管理带来了极和煤炭资源开发的日益加强，矿井的开采深度不断大的威胁，因此，必须采取降温措施。增大。目前，世界各主要采煤国家相继进入深部开2治理矿井热害的通常措施采，开采深度的逐步增加，地温也随之升高。我国煤矿1980年平均开采深度为288m，到19

4、95年已达治理矿井热害的措施很多，归纳起来有两个方428m，并且目前的开采深度平均每年以8～12m的面：一为非人工制冷措施，即矿井通风；一般来速度增加，采深超过1000m的矿井己有数十对。说，在地温31cI=以上、37℃以下时，可能产生热据世界各地的测量资料，全球平均地温梯度约害，但这种热害一般通风方法就可以解决。二为人为3cI=／100m，据全国矿井高温热害普查资料统计，工制冷来冷却风流的措施，也称为矿井空气调节；我国目前已有部分矿井出现了不同程度的热害，其在地温达到37℃以上的地区，一般来说，单靠加采掘工作面气温超过30℃，相对湿度接近100％。强通风降低温度难以达到目的，应考虑采用人工

5、制作者简介张皖生，淮南矿业集团瓦斯利用分公司经理，高级工程师，一直从事煤矿区煤层气抽放利用工作。42中国煤层气第2期冷降温系统。电过程中，燃料的能量只有约35％被自身转化为矿井通风是采用机械或自然的通风方法，为矿电能，其他约有30％随尾气排出，25％被发动机内采掘工作面及机电硐室提供足够的新鲜空气来冲冷却水带走，通过机身散发等其它约占10％左右，淡、带走有毒有害气体，以满足工作人员和生产的这其中约一半的能量被再次排人到空气中，对周围要求。具体措施有加大通风强度，降低风温，改善环境造成二次热污染，也极大地浪费了能源。气候条件；改革通风方式，将上行风改为下行风，通过大量的科学研究和工程实践，我们

6、认为将可使工作面的风温降低1—2℃；选择合理的通风瓦斯作为燃料燃烧，瓦斯的热利用效率低，是瓦斯系统，如缩短进风路线的长度，在巷道环境条件和利用的初级阶段。利用瓦斯进行发电，并利用发电风量不变的情况下，风路越短风流升温越小。余热制冷并进行矿井降温，瓦斯的热利用效率较在高温矿井中，当采用隔绝热源、加强通风等高，是瓦斯综合利用较理想的途径。非制冷措施都无法使矿内气温达到安全规程规定的4热电冷联供系统方案标准时，就必须采取人工制冷降温，也就是采用制冷设备对矿内空气进行冷却。按制冷机的容量和设4．1制冷系统方案置位置可大致分为：(1)独立移动式制冷机，即在发电机组余热分为两部分，一部分为发动机尾各工作

7、面实施局部制冷的方式；(2)大型制冷机安部排出的烟气余热，另一部分为发动机缸套冷却装在地表或井下的集中固定式制冷方式，即制冷机水。其中，烟气余热的热能品位较高，其可利用的在竖井井口或井底冷却全部进风的直接制冷方式和热能量随利用后的排烟温度变化而变化；缸套水温制冷机的冷水用送水管送往工作商附近与移动式热度较低，属品位较低的热能。交换器配套，组成局部冷却的分散制冷方式。目前为充分利用发电机组的余热进行制冷，制冷系