羊东矿风源热泵工程

朱玲

摘要：因国家节能要求日益严格，许多燃煤锅炉面临着取缔，为了满足供热需求，必须使用别的能源替代锅炉。为此，因地制宜利用风源提取热源满足供热需求。

关键词：风源热泵；热回收；涌水余热

中图分类号：TU831.6 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）010-000-01

伴随着我国不断发展的经济，能源成为了当前社会中重点关注的问题，我国主要的能源支柱有煤炭、石油，而我国煤炭的生产和消费在多数国家中是最大的，并且比重在不断的增长。最近几年我国重视环保理念的推行，这就使替代能源与无污染能源得到了广泛的发展，风源热泵技术则是最近几年发展极快的新能源技术。

冀中能源峰峰集团羊东矿羊东副井有2台6吨蒸汽锅炉，其担负着厂区的供暖、井口保温任务。按照《邯郸市大气污染整治共建行动实施方案》要求，2015年底之前必须淘汰10吨以下燃煤锅炉。

根据副井现有资源，为保证矿井正常生产，经过实地考察和多次论证，采用风源热泵技术，回收利用矿井回风、矿井涌水余热，用于解决洗浴、井口保温、厂区供热需求。

风源热泵工作原理：所谓风源热泵技术，就是在夏天将建筑物中的热量转移到回风中，随着风源温度的降低能够将热量带走，而冬天的时候则是从风源中获取能量，将热泵原理通过空气或者水源转变成制冷剂提高温度后返送到建筑物中。

风源热泵技术在运行过程中不会排放出各种污染物，不会给环境带去任何污染；运行中所用的成本费很低；矿井排出的风经过水喷淋换热器后，所包含的粉尘等污染物得到了减少，使得排放出的气体有效净化；通过利用矿井水余热资源能够将原来极端天气条件下的电辅加热全面替代，减少了用电的负荷；充分符合了我国当前节能减排的战略方针。

该方案使用矿井涌水水源热泵技术，采用直接热回式回收矿井排风能量，使用矿井回风热回收换热器，将该换热器直接安装在矿井回风井口，利用16℃的矿井排风，空气源热泵机组工作，矿井回风与制冷剂直接换热，进行制热、制冷工作。

本工程介绍具体如下：

1.根据现场，羊东矿总回风巷回风量：矿井总回风量8000m3/min，冬季回风温度16～17℃，夏季回风温度18～19℃，回风湿度为90%—95%；水资源60m3/h24小时不停抽水，冬季水温度16度左右。

2.采用矿井回风余热回收技术空气源热泵直接热回收方式，换热效率高，可实现对余热源最大化的利用，将矿井回风余热资源能量“品干榨净”，即将蒸发器直接安装于回风井口。

3.负荷需求主要包括：冬季，矿井送风井口保温、矿工浴室洗浴、矿井工业广场地面建筑物采暖

（1）矿井工业广场地面建筑物中央空调热负荷：冬季采暖面积约3873.27平方米，供暖温度要求50/45℃供回水，经实地考察，结合建筑物情况，故采暖供热指标80w/m2负荷约为310KW。

（2）洗浴热水用热负荷：根据现场技术人员提供相关数据，洗浴用水量为60m3/天，按8小时为一班，每班工人洗浴需要热水20m?，供水温度根据浴室给涌水设计规程淋浴器出水温度为37-40度，为满足矿工洗浴特点，现将洗浴用水温度提高到45℃，据此可以计算出洗浴热负荷为=1.163×1000×20÷5×（45-13）=148.8KW

（3）井筒防冻热负荷

为了避免到了冬季进风井筒出现结冰现象，更有力的保证生产和人身安全。需要在副立井进风井筒处设置空气加热室进行井筒防冻。

本矿井为副井进风，考虑到维护结构进风时热风容易外溢，空气加热室的布置形式在设计原则上一般按照有风机式、冷热风在井筒混合的形式。

4.热负荷需求汇总如下表所示：

羊东矿羊东新区冬季的热负荷需求为3240KW，通过此技术方法得到的最大热量为6759KW，冷负荷需求为390KW，通过风源、水源热泵技术方法得到的最大冷量为760KW。

煤矿企业在生产过程中会产生大量余热，而在煤矿企业中使用风源热泵技术不仅将供暖需求合理满足，确保井筒保持在良好状态下生产运行，同时还节省了大量的运行成本费用。和传统的锅炉相比较有着多个方面的优势，不管是在经济效益还是社会效益的获取上都得到了提升，完全符合我国节能环保的要求。

参考文献：

[1]赵园.风源热泵技术在煤矿企业的应用[J].河北企业，2013，07：121-122.

[2]林健.回风源热泵技术在矿井的应用[J].科技创新与应用，2012，20：99.