煤矿供热及锅炉选型方案.doc

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1、第一节矿井概况及设计依据一、设计内容根据业主方提供的矿井有关基础资料，对矿井生产和生活所需采暖、通风、供热及井筒保温热负荷进行计算和分析，根据供热负荷提出锅炉设备选型方案，以满足建设方决策和锅炉设备招标订货需要。二、设计依据1、采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)锅炉房设计规范(GB50041-2008)煤炭工业矿井设计规范（GB50215-2005）2、气象资料采暖室外计算温度：-8℃；冬季通风室外计算温度：-6℃；夏季通风室外计算温度：28℃；冬季室外极端最低温度平均值：-2

2、1.4℃；冬季室外平均风速：2.6m/s；夏季室外平均风速：2.1m/s；采暖天数：120d；最大冻结深度：600mm第二节采暖热负荷本矿地处寒冷地区，按规范要求，凡经常有人员停留和生产工艺对温度有一定要求的行政公共建筑物以及工业生产系统建构筑物，均设置集中采暖。1、供暖范围采暖范围：矿井工业场地内需采暖的各生产系统建筑物和所有行政公共建筑物。2、供暖热负荷工业场地行政与公共建筑物计算耗热量为:W；各建筑物采暖耗热量计算见表1-1-1。表1-1-1建筑物耗热量表序号建筑物名称室内采暖计算温度（℃）

3、采暖建筑物面积（m3）采暖热指标（W/m2）采暖热负荷（W）1综合办公楼（浴室，灯房）182600502工区楼1830045135003食堂18126045567004职工宿舍楼182800455办公楼183400456副井绞车房1670050350007主井绞车房1650050250008空压机房151625081009机电维修车间15720453240010机电设备库（办公楼）10760453420011风机房1517050850012扇风机房155050250013汽车库1011250560

4、0合计第三节生活热水热负荷1、洗浴用热水矿井全员人数共计为1000人（含生产、管理），生产职工人员按四班三运行制，每班生产人员（含井下和地面）250人，考虑同时洗浴人数的不均时系数，按矿井常年最大班洗浴人数200人计算所需热水供应和加热耗热量，常年洗浴用生活热水集中制备，共用一个公共浴室。所有热水均由锅炉房内的热交换站统一提供。各用热单位的热水量及耗热量分别为：1）公共浴室浴池热水及淋浴热水用量按每人每次440L计，冷水温度为10℃，加热至42℃，则制备职工洗浴生活热水所需耗热量为：Q=nLC△t

5、其中：Q—耗热量（W）n—每班淋浴人数（W）C—水的质量比热（W/kg.℃）△t—冷热水温度差（℃）即Q=200×440×1.16（42-10)=W根据国家煤矿工业设计规定，公共浴室淋浴热水加热和储热方式，时间按4.5小时计算，生活热水加热设计耗热量为/4.5=W。考虑加热用水时段的不一致性1.02，生活热水供应设计最大耗热量为W。2、空压机余热矿区现运行2台132KW的空压机两台，根据美国能源署统计，压缩机在运行时，真正用于增加空气势能所消耗的电能，在总耗电量中只占很小的一部分约为20%，另外8

6、0%的电能转化为热量，通过风冷或者水冷的方式排放到空气中。考虑到压风机运行不可能百分百负载运行，按照62%平均负载率计算热量提取。其中有62%是可以被回收利用的，折合压缩机的轴功率的50%。考虑到油气双回收，可以得到65%的热量。合计132×2×65%=171KW。按照空压机24小时运行，可以得到的免费的热负荷为×24=W，可以得到的热水为W÷1.16÷（42-10)=110吨，运行费用几乎为零。矿区总用水量为200×440L×4=353吨，空压机可以得到110吨的热水，剩余的热水为243吨，需要

7、的热负荷为÷4×1.16（42-10)=W，按照4.5小时计算，每小时需求的热负荷为W。3、太阳能热源太阳能热源是一种免费的可再生能源，因受天气的影响，每年有效可利用的天数为280天左右，这280天中，太阳能系统产生热水几乎免费。因没有具有的太阳能热值参数，暂按照济南地区的太阳能热值，产生一吨热水需求的集热面积为11.34㎡，如产生243吨的热水，需求的集热面积为243×11.34=2755㎡。电加热作为太阳能热源的备用热源，连续阴雨天气时启动，一般不启动。第四节井筒防冻热负荷为防止冬季矿井进风井

8、筒内淋帮水结冻，影响提升能力及可能由于冰块踏落造成井底严重事故，对井筒进风采取加热措施。一、主斜井井筒防冻1、设计数据（1）主斜井入井总风量：3050m³/min（2）室外极端最低温度平均值：－21.4℃（3）冷、热空气混合后的温度：2℃（4）加热后的空气温度：25℃（5）加热热媒：0.3MPa饱和蒸汽2、防冻耗热量Q=50.8×3.6×1.2×0.28×[2-（-21.4）]=1437kW3、加热方式空气加热采用有风机送风加热方式。在主井口房附近设集中空气加热室，安装空气热交换器