李海耀

(煤炭工業(yè)太原設(shè)計研究院，山西太原 030001)

引言

礦井生產(chǎn)節(jié)能不是簡單地拉閘限電，而是在生產(chǎn)過程中，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施，降低能耗、減少損失和污染物排放、制止浪費，有效、合理地利用能源。本文針對井工礦生產(chǎn)、生活用熱的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，提出了井工礦供熱節(jié)能的主要途徑，使礦井生產(chǎn)做到真正的節(jié)能，為礦井生產(chǎn)運行管理提供參考。

井工礦生產(chǎn)過程主要用熱有井筒防凍、建筑物采暖(含通風(fēng))和洗浴(洗衣房)。在這三大類中，洗浴用熱占的比例較小，建筑物采暖與井筒保溫耗熱量較大。根據(jù)井筒保溫和洗浴熱負(fù)荷計算過程可知，在目前的技術(shù)條件下，很難降低井筒保溫和洗浴耗熱量，只有建筑物采暖可以通過調(diào)節(jié)建筑物的結(jié)構(gòu)等來調(diào)節(jié)耗熱。根據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)條件，礦井生產(chǎn)、生活供熱節(jié)能主要應(yīng)從多樣化選擇能源、采用集中供熱方式、合理配置鍋爐、優(yōu)化建筑物布置和完善礦井節(jié)能運行管理才能做到真正的節(jié)能。

1 多元化解決供熱能源

煤炭是礦井生產(chǎn)的主要產(chǎn)品，燃煤鍋爐對礦井生產(chǎn)企業(yè)是最為便捷的供熱能源，煤炭企業(yè)往往忽略對其他可再生資源和清潔能源的利用。隨著人們對瓦斯氣的綜合利用，高瓦斯礦井已經(jīng)逐步采用燃?xì)忮仩t取代燃煤鍋爐，以及利用瓦斯發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)。然而，太陽能、風(fēng)能、地源能和礦井回風(fēng)熱沒有得到很好的利用，由于風(fēng)能和地源能存在的地域差異，推廣得到了限制。太陽能和礦井回風(fēng)熱雖然存在地域差異，但是具有全年穩(wěn)定運行的特點，運行周期與礦井生產(chǎn)時間相一致，但是運行規(guī)模不大，基于此特點，太陽能和礦井回風(fēng)熱更適用于礦井洗浴用熱或者建筑物采暖使用的特點。根據(jù)大量礦井運行實例統(tǒng)計結(jié)果可知，礦井洗浴最大用熱鍋爐噸位不超過10t/h，大多數(shù)礦井洗浴鍋爐設(shè)置1～4t/h的鍋爐。

2 采用集中供熱合理配置鍋爐

目前礦井鍋爐房存在的最大問題是沒有實現(xiàn)集中供熱或者鍋爐配置不合理的現(xiàn)象，尤其是小型礦井和老礦井，本著新建一處建筑建設(shè)一座鍋爐房的原則，礦井工業(yè)場地隨處可見鍋爐房。新建或者改擴建礦井大多數(shù)已經(jīng)采用集中供熱，然而設(shè)計缺陷和人為原因，鍋爐房鍋爐噸位配置不合理，大馬拉小車的現(xiàn)象存在比較嚴(yán)重。這些是目前礦井生產(chǎn)中普遍存在的現(xiàn)象，也是資源浪費的根源。常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)鍋爐是按照1t/h、2t/h、4 t/h、6t/h、10t/h、20t/h和40t/h等設(shè)計的。本文以2個礦井井筒保溫，建筑采暖和洗浴用熱分析鍋爐房設(shè)置對資源的浪費，詳見表1和表2。

表1 非集中供熱鍋爐設(shè)置一覽表

表2 集中供熱鍋爐設(shè)置一覽表

該礦井采用分散鍋爐供熱方式，最終設(shè)置鍋爐總噸位為11t/h，如果采用集中供熱鍋爐房，最終設(shè)置總噸位為8 t/h即可滿足用熱需求。

該礦井在實際建設(shè)中設(shè)置了3臺10t/h的鍋爐，其中1臺全年運行。按照熱負(fù)荷計算，洗浴鍋爐設(shè)置1臺2 t/h鍋爐即可滿足要求，根據(jù)礦井總額度配置可以選2臺10t/h的鍋爐和1臺4噸鍋爐使用。

3 各配套設(shè)施的優(yōu)化運行

在合理的鍋爐選型和節(jié)約用熱的條件下，各配套設(shè)施的優(yōu)化運行成為節(jié)能的一項主要任務(wù)。鍋爐房內(nèi)各設(shè)備均采用自動控制，軟化水的運行采用自動控制，使整個系統(tǒng)經(jīng)濟有效地運行。浴室用熱水設(shè)定溫自動控制系統(tǒng)，保證要求的溫度。排除室內(nèi)的余熱、余濕時，應(yīng)優(yōu)先采用自然通風(fēng)。集中熱水采暖系統(tǒng)的每組散熱器，應(yīng)配置與系統(tǒng)特性相適應(yīng)的、調(diào)節(jié)性能可靠的的自力式溫控閥。采暖系統(tǒng)的熱交換設(shè)備和井筒防凍熱風(fēng)機組的凝結(jié)水全部回收;熱風(fēng)機組的凝結(jié)水利用疏水自動加壓器送回鍋爐房的軟化水箱中，作為鍋爐的給水。對熱水管道系統(tǒng)進(jìn)行保溫，采用高效能保溫材料，減少熱量損失。

4 使用供熱分戶熱計量

供熱分戶熱計量是按照用戶需求對每間房屋實行獨立供暖或者停止供暖，可任意設(shè)定每間房屋的溫度和供暖時間，可按環(huán)境需求，提前設(shè)定好供暖方式，能夠在設(shè)定時間維持設(shè)定溫度，對停止供暖的房屋，可依據(jù)房屋所在地區(qū)的氣候條件，自動控制室內(nèi)溫度，確保房屋室內(nèi)的管道和散熱器不被凍裂。建筑物采暖對于礦井生產(chǎn)項目，尤其是大型礦井占地份額也比較大，積極推廣供熱分戶計量可以節(jié)約大量的能源。

5 合理布局建筑物減少用熱

建筑物采暖在礦井生產(chǎn)用熱中占了較大的比例，并且在滿足生產(chǎn)工藝和總平面布局的前提下，可調(diào)節(jié)性強。節(jié)能建筑物隨著節(jié)能熱潮應(yīng)用而生，礦井設(shè)計中，建筑物設(shè)計已經(jīng)加入了節(jié)能成分，北方地區(qū)建筑物朝向采用南北向或接近南北向，主要房間避開冬季主導(dǎo)風(fēng)向，建筑物聯(lián)合集中布置，按天然采光標(biāo)準(zhǔn)開窗，采暖居住建筑采用保溫設(shè)計，在建筑材料選擇按照保溫、隔熱的要求確定。這些均可以起到節(jié)能的效果。

6 完善運行管理制度

供熱節(jié)能由礦井節(jié)能領(lǐng)導(dǎo)組和節(jié)能辦公室統(tǒng)一管理，建立嚴(yán)格的管理制度、有效的激勵和約束機制，規(guī)范能源統(tǒng)計，逐步完善能源計量，加強節(jié)能監(jiān)測，強化節(jié)能宣傳，提高能源利用效率為核心，以降低能源加工轉(zhuǎn)換損失為突破口。建立能源統(tǒng)計臺帳;能源消耗定額管理制度等。

7 研究小結(jié)

本文針對井工礦生產(chǎn)、生活用熱的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，提出了井工礦供熱節(jié)能的主要途徑如下:一是多元化解決供熱能源;二是采用集中供熱合理配置鍋爐;三是各配套設(shè)施的優(yōu)化運行;四是使用供熱分戶熱計量;五是合理布局建筑物減少用熱;六是完善運行管理制度。

［1］郭鐵橋，集中供熱室內(nèi)溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計［J］.煤氣與熱力，2007，l27(4).

［2］《中華人民共和國節(jié)約能源法》［R］(2007年10月28日修訂通過，自2008年4月1日起施行).

［3］《山西省節(jié)約能源條例》［R］(2011年9月23日修訂通過，自2011年12月1日起施行).