热泵项目-协庄煤矿项目介绍

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1、山东新汶矿业集团协庄煤矿矿井水应用案例介绍应用背景国之大势：国家大的政策及节能降耗明确任务指标的下达山东省政府于2005年在山东省经贸委资源节约处基础上成立山东省节能综合利用办公室,并在同年底与各大企事业单位一把手签订节能降耗责任书国有重点工矿企业都面临着节能降耗的巨大任务压力2应用背景企业需求：新矿集团是山东省4大矿业集团之一,早在05年初即确立节能降耗减排的两条途径:加快传统设备传统工艺改造加快新技术的开发应用与我们相关的是:在整个新矿集团(煤炭产业和非煤产业)传统锅炉供热改造及新型中央空调形式的应用3项目背景优势

2、条件:在矿山的生产过程中，有大量的矿井水涌出，为保证安全生产矿井水必须排出.一般矿井日排水量高达几千立方，且常年水温恒定在20℃左右。为保障正常生产、生活，煤矿自身存在大量的冷、热需求4项目开端项目开端：2006年1月1日,新矿集团董事长郎庆田考察我公司水源热泵用户-济南卧虎山滑雪场认为水源热泵技术在新矿集团在替代燃煤锅炉，节能降耗减排方面具有非常好的实际应用价值,并责成环保处牵头首先做一个试验性项目5新汶集团协庄煤矿情况协庄煤矿为新矿集团最大的单体矿井。年产煤量200万吨以上矿井深度900多米为保障正常生产，地下矿井需

3、通过付立井井口常年送风井口风速约6m/s风量为60万方/时冬季为防止井口结冰掉落砸伤工人，进入井口的空气温度采用锅炉供热确保不能低于4.5℃6新汶集团协庄煤矿情况7新汶集团协庄煤矿情况8新汶集团协庄煤矿情况协庄煤矿地面建筑平面布置图锅炉房水池井口电厂办公生活区候车室水池矿井水排放锅炉供热9新汶集团协庄煤矿情况原锅炉系统：原采用2*4吨锅炉（一用一备），供120℃蒸汽。每台燃煤锅炉提供约240万-270万大卡热量，合3150KW末端采用钢管穿钢片散热器10新汶集团协庄煤矿情况原锅炉系统存在问题：运行费用太高105万元污染排

4、放严重排污费10万元/年锅炉系统老化,煤炭燃烧利用效率低11新汶集团协庄煤矿情况现场条件:水源条件:矿井水丰富平均7200-8000方/日涌水量间歇性排放水温:17-19℃可接入自备电厂冷却水机房条件:原锅炉房225㎡(15m*15m)电力条件:具备380V工业用电其他条件:锅炉房到付立井口约150米矿井水排水口紧挨锅炉房原锅炉房旁边有2座水容量为1000方的水池冬季水池中矿井水温度最低为9-12℃12项目改造思路采用水源热泵替代原燃煤锅炉用于付立井口冬季供热,确保冬季井口进风温度不低于4.5℃采用新风空调机组替代原暖气

5、片原有的蒸汽供热管路系统须重新更换13项目改造思路项目论证阶段的两个担心:水源热泵供热温度45-50℃情况下能否保证井口升温需要.关于矿井水能否直接利用问题14新汶矿务局协庄煤矿具体方案水源热泵选型计算：室外温度处理温度所需热负荷KW-10℃5℃4489.2-10℃6℃4859-12℃5℃5007.35-12℃6℃5377.15-13℃5℃5263.2-13℃6℃5633-15℃5℃576215末端选型计算：30000m3/H的组合式空调器16台，换热量：427KW×16台=5616KW；120000m3/H的组合式空

6、调器1台，换热量：1797KW×1台=1797KW；（5616+1797）×新风工况热量修正系数0.75=5559.75KW。新汶矿务局协庄煤矿具体方案16安全性考虑：根据最低气温在-15℃时选取机组负荷，为使井口不结冰，保证送风温度4.5℃以上，必须提供5600KW热量。水源水工况按冬季9℃最低情况作为计算依据新汶矿务局协庄煤矿具体方案17可行性考虑：关于矿井水的应用:一般意义的矿井水指的是煤矿在采掘过程中的渗透水,在地下坑道中先汇流集中,经沉淀后排至地面进行净化处理.协庄矿所采用的是处理以后的矿井水,水质较好.可

7、以直接应用.关于水源水量的调节:考虑到矿井水排放的间歇性,采用两个水池进行水量调节补充,确保满负荷时24小时不间断运行新汶矿务局协庄煤矿具体方案18设备选型结论：主机选择水源热泵机组3台；末端选择组合式空调机组16台；末端选择组合式空调机组1台.新汶矿务局协庄煤矿具体方案19设备选型结论：当冬季水池水温为9℃时，偏离水源热泵机组额定运行工矿6℃，机组实际运行参数为额定工况效率的94%，即：1851×3×94%=5219.82KW5559.75KW÷5219.82KW=1.06主机、末端配比符合空调设计规范。新汶矿务局

8、协庄煤矿具体方案20运行使用预计：当1台水源热泵机组运行时，可满足室外环境温度-5℃时的工况，保证井口送风温度4℃左右。当2台水源热泵机组运行时，可满足室外环境温度-9℃时的工况，保证井口送风温度5℃左右。当3台水源热泵机组运行时，可满足室外环境温度-15℃时的工况，保证井口送风温度5℃左右。新汶矿务局协庄煤矿具