楊建輝

摘 要：煤炭是我國重要的資源，煤礦企業(yè)從事煤礦的開采工作，煤炭開采過程中會產(chǎn)生大量余熱，這些余熱資源往往被浪費，甚至還會帶來粉塵污染、熱污染、噪聲污染等。煤炭企業(yè)做為資源消耗企業(yè)，如何增加資源的利用率，降低資源損耗，成為人們關注的問題。煤炭企業(yè)的未來發(fā)展方向是“綠色、高效、節(jié)能、環(huán)?！?，礦井余熱資源做為煤礦企業(yè)可以回收利用的重要資源，研究余熱利用技術很有必要。

關鍵詞：余熱利用；余熱資源；利用

中圖分類號：F426 文獻標志碼：A

在我國，煤礦是重要的礦物原料，煤炭的燃燒會產(chǎn)生大量的污染氣體，例如，CO2、SO2等，這些污染氣體會對環(huán)境帶來較大的損害。通過對煤礦企業(yè)進行調查，發(fā)現(xiàn)煤炭開采過程中會產(chǎn)生大量的熱能資源，礦井通風以及壓風機運行過程中產(chǎn)生余熱，可以將這些余熱資源回收并加以利用，以此改變傳統(tǒng)煤礦企業(yè)的供熱模式，實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

1 礦井余熱綜合利用技術

1.1 礦井乏風、排水余熱綜合利用技術

冬季，可以采用接觸噴淋式或者間接式換熱器，進行熱量的置換，將礦井乏風的熱量，轉移到水中，依靠熱泵機，將水中的熱量進行提取，可以實現(xiàn)45℃～60℃的高溫水供應。礦井排水中的熱量，同樣可以使用水源熱泵技術進行熱能的提取，獲得45℃～60℃的高溫水。這些高溫水，可以實現(xiàn)礦井井口、建筑的防凍和保溫，為職工提供熱水洗浴，烘干員工工作服等。夏季同樣可以利用熱泵機進行獲取冷凍水，為煤礦建筑提供制冷，同時可以利用提取的冷凍水，降低井口的進風溫度，實現(xiàn)熱濕交換，改善礦井井底的溫度。

1.2 空壓機余熱利用技術

空壓機余熱利用技術主要依靠螺桿空壓機熱水機，進行熱能的轉換。例如，在空壓機的正常運轉中，會產(chǎn)生許多的熱量資源，將這些熱量資源進行回收和轉換，將其轉換到水中，利用水，吸收這些熱量，水溫提升的同時，空壓機的溫度會降低，由此，不僅實現(xiàn)了熱量的回收，還保證空壓機可以安全運行。空壓機余熱技術，可以充分利用壓縮機的熱能，可以提供75℃的熱水供應，適用于礦區(qū)建筑取暖和職工洗浴等。該項技術的使用，可以停止空壓機原有的散熱系統(tǒng)，可以大幅度的節(jié)約能源。

1.3 節(jié)能監(jiān)控和管理技術

依靠現(xiàn)代化的網(wǎng)絡通信技術、計算機技術、分布控制技術，可以實現(xiàn)對煤礦余熱利用情況的實時監(jiān)控和管理。不僅具有數(shù)據(jù)高速采集、處理、歸檔功能，還有著優(yōu)化系統(tǒng)運行、系統(tǒng)故障分析和診斷、能源平衡預測等功能?？梢詫ΦV井余熱綜合系統(tǒng)進行系統(tǒng)監(jiān)視、數(shù)據(jù)查詢、操作控制、信息管理，可以實現(xiàn)管理的直觀化、圖形化、定量化，大幅度提升系統(tǒng)管理水平。

1.4 礦井排水余熱回收技術

礦井排水的余熱回收技術，對礦井排水進行余熱回收，避免礦井水中的有害成分，影響到熱泵機的正常使用，所以在進行余熱回收之前，需要對礦井水進行處理。常見的處理方式有：在熱泵機組和礦井集水池之間安裝全自動的過濾器或者旋流除砂器，凈化礦井水中的塵土。在凈化礦井水的過程，需要在礦井水流經(jīng)熱回收系統(tǒng)的同時，對礦井水進行處理，可以減少礦井水的熱量損失。依靠對礦井水進行初級過濾、高級過濾，減少經(jīng)過熱泵機組的塵土含量，有利于保護熱泵機組，同時提升熱轉換效率。

2 礦井余熱回收方案和技術指標

2.1 技術實施方案

煤礦企業(yè)余熱資源的回收方案可以設計如下：根據(jù)煤礦企業(yè)所處礦區(qū)的冷熱需求，選擇合適的熱泵機組和設備；構建空壓機的余熱回收系統(tǒng)，選擇空壓機熱水機，進行空壓機余熱回收；構建職工工作服的烘干系統(tǒng)，利用回收的余熱資源，烘干員工衣服；設計礦井口防凍和保溫的自動化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對礦井口的保溫和防凍處理；設計各個設備間的連接管道、機房水源管道、機房和系統(tǒng)對接管道；對煤礦企業(yè)原有的礦井排水池進行改造，加裝過濾裝置；設計與新系統(tǒng)相匹配的供電配電系統(tǒng)；設計供冷、供暖的智能控制系統(tǒng)，對礦區(qū)分區(qū)、分時進行供暖或者供冷操作。

2.2 技術指標

煤礦企業(yè)余熱利用技術需要具有如下技術指標：在冬季，通風機供暖系統(tǒng)的循環(huán)水溫度，需要保持在43℃以上，供水溫度要大于48℃，回水溫度要大于43℃；在夏季，通風機供冷系統(tǒng)的循環(huán)水溫度，回水溫度保持在12℃，供水溫度保持在7℃；冬季建筑供暖系統(tǒng)的循環(huán)水溫度，回水溫度要大于45℃，供水溫度要大于55℃；礦區(qū)井口的進風溫度不能小于2℃；建立熱水洗浴系統(tǒng)，滿足礦區(qū)的洗浴需求，池浴溫度要大于42℃，淋浴溫度要大于38℃；職工工作服烘干系統(tǒng)，滿足礦區(qū)職工衣服烘干的需求。

2.3 煤礦企業(yè)余熱利用技術的發(fā)展前景

煤礦企業(yè)余熱利用技術有著廣泛的發(fā)展前景。利用余熱回收技術，可以將礦井回風和礦井水中的余熱加以回收和利用，使用水源熱泵技術，將回收的余熱資源進行熱能的轉移，解決礦區(qū)井口的保溫和防凍問題、職工的洗浴，衣服烘干問題，這樣可以替代部分燃煤鍋爐，實現(xiàn)了減少碳、硫、粉塵等有害物質的排放，有效節(jié)約燃煤，做到了煤炭企業(yè)的節(jié)能減排。

由于礦井回風和礦井水的溫度變化不大，冬季時，礦井回風和礦井水的溫度要高于大氣的溫度，夏季時，則低于大氣的溫度，可以大幅度提升礦井的余熱回收效率，降低系統(tǒng)運行成本。回收余熱資源，可以代替部分燃煤鍋爐，減少了對燃煤的使用，同燃煤進行價格比較，煤炭價格昂貴，而余熱回收系統(tǒng)，成本接近于零。加強余熱資源的利用，可以取得不錯的經(jīng)濟效益。

煤礦企業(yè)余熱利用技術，可以減少污染氣體、粉塵的排放，有著良好的環(huán)保功能。首先，礦井的回風熱交換專職，可以將礦井排風中存在的粉塵進行阻攔，將其阻攔在水中，減少粉塵污染。其次，還可以阻止碳、硫等污染氣體的排放。可以看出余熱利用技術，有助于提升環(huán)境質量，減少污染物的排放，環(huán)保作用明顯。此外，礦井余熱利用技術，可以為井下作業(yè)人員提供一個良好的工作環(huán)境。

煤礦企業(yè)作為高能耗和高污染的企業(yè)，隨著人們環(huán)保意識和節(jié)能意識的不斷提升，余熱資源利用技術必然會得到煤礦企業(yè)的高度關注，有著十分廣闊的前景。因此，必須對余熱利用技術進行深入的研究，并將其運用到煤礦實踐活動中，在實踐中，研究出一個具有綜合功能，高效回收的余熱資源利用系統(tǒng)，助推煤礦企業(yè)的節(jié)能減排。

結語

綜上所述，在煤礦的生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量的余熱，將這些余熱資源進行回收和利用，符合國家呼吁的節(jié)能減排的要求，降低煤炭企業(yè)的污染，節(jié)約煤炭企業(yè)的生產(chǎn)成本，提升煤炭企業(yè)的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。煤礦企業(yè)余熱利用技術主要包括以下幾個方面：礦井乏風、排水余熱綜合利用技術、空壓機余熱利用技術、礦井排水余熱回收技術。對余熱資源的利用，很好的礦井保溫、防凍，礦區(qū)建筑供暖供冷，職工洗浴、烘干等需求，對于煤炭企業(yè)的發(fā)展起到了很好的促進作用。

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