浅析井工矿供热节能途径

2013-10-15李海耀

环境与可持续发展 2013年5期

李海耀

(煤炭工业太原设计研究院，山西太原 030001)

引言

矿井生产节能不是简单地拉闸限电，而是在生产过程中，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，降低能耗、减少损失和污染物排放、制止浪费，有效、合理地利用能源。本文针对井工矿生产、生活用热的各个环节进行分析，提出了井工矿供热节能的主要途径，使矿井生产做到真正的节能，为矿井生产运行管理提供参考。

井工矿生产过程主要用热有井筒防冻、建筑物采暖(含通风)和洗浴(洗衣房)。在这三大类中，洗浴用热占的比例较小，建筑物采暖与井筒保温耗热量较大。根据井筒保温和洗浴热负荷计算过程可知，在目前的技术条件下，很难降低井筒保温和洗浴耗热量，只有建筑物采暖可以通过调节建筑物的结构等来调节耗热。根据现有的生产技术条件，矿井生产、生活供热节能主要应从多样化选择能源、采用集中供热方式、合理配置锅炉、优化建筑物布置和完善矿井节能运行管理才能做到真正的节能。

1 多元化解决供热能源

煤炭是矿井生产的主要产品，燃煤锅炉对矿井生产企业是最为便捷的供热能源，煤炭企业往往忽略对其他可再生资源和清洁能源的利用。随着人们对瓦斯气的综合利用，高瓦斯矿井已经逐步采用燃气锅炉取代燃煤锅炉，以及利用瓦斯发展热电联产。然而，太阳能、风能、地源能和矿井回风热没有得到很好的利用，由于风能和地源能存在的地域差异，推广得到了限制。太阳能和矿井回风热虽然存在地域差异，但是具有全年稳定运行的特点，运行周期与矿井生产时间相一致，但是运行规模不大，基于此特点，太阳能和矿井回风热更适用于矿井洗浴用热或者建筑物采暖使用的特点。根据大量矿井运行实例统计结果可知，矿井洗浴最大用热锅炉吨位不超过10t/h，大多数矿井洗浴锅炉设置1～4t/h的锅炉。

2 采用集中供热合理配置锅炉

目前矿井锅炉房存在的最大问题是没有实现集中供热或者锅炉配置不合理的现象，尤其是小型矿井和老矿井，本着新建一处建筑建设一座锅炉房的原则，矿井工业场地随处可见锅炉房。新建或者改扩建矿井大多数已经采用集中供热，然而设计缺陷和人为原因，锅炉房锅炉吨位配置不合理，大马拉小车的现象存在比较严重。这些是目前矿井生产中普遍存在的现象，也是资源浪费的根源。常规标准锅炉是按照1t/h、2t/h、4 t/h、6t/h、10t/h、20t/h和40t/h等设计的。本文以2个矿井井筒保温，建筑采暖和洗浴用热分析锅炉房设置对资源的浪费，详见表1和表2。

表1 非集中供热锅炉设置一览表

表2 集中供热锅炉设置一览表

该矿井采用分散锅炉供热方式，最终设置锅炉总吨位为11t/h，如果采用集中供热锅炉房，最终设置总吨位为8 t/h即可满足用热需求。

该矿井在实际建设中设置了3台10t/h的锅炉，其中1台全年运行。按照热负荷计算，洗浴锅炉设置1台2 t/h锅炉即可满足要求，根据矿井总额度配置可以选2台10t/h的锅炉和1台4吨锅炉使用。

3 各配套设施的优化运行

在合理的锅炉选型和节约用热的条件下，各配套设施的优化运行成为节能的一项主要任务。锅炉房内各设备均采用自动控制，软化水的运行采用自动控制，使整个系统经济有效地运行。浴室用热水设定温自动控制系统，保证要求的温度。排除室内的余热、余湿时，应优先采用自然通风。集中热水采暖系统的每组散热器，应配置与系统特性相适应的、调节性能可靠的的自力式温控阀。采暖系统的热交换设备和井筒防冻热风机组的凝结水全部回收;热风机组的凝结水利用疏水自动加压器送回锅炉房的软化水箱中，作为锅炉的给水。对热水管道系统进行保温，采用高效能保温材料，减少热量损失。

4 使用供热分户热计量

供热分户热计量是按照用户需求对每间房屋实行独立供暖或者停止供暖，可任意设定每间房屋的温度和供暖时间，可按环境需求，提前设定好供暖方式，能够在设定时间维持设定温度，对停止供暖的房屋，可依据房屋所在地区的气候条件，自动控制室内温度，确保房屋室内的管道和散热器不被冻裂。建筑物采暖对于矿井生产项目，尤其是大型矿井占地份额也比较大，积极推广供热分户计量可以节约大量的能源。

5 合理布局建筑物减少用热

建筑物采暖在矿井生产用热中占了较大的比例，并且在满足生产工艺和总平面布局的前提下，可调节性强。节能建筑物随着节能热潮应用而生，矿井设计中，建筑物设计已经加入了节能成分，北方地区建筑物朝向采用南北向或接近南北向，主要房间避开冬季主导风向，建筑物联合集中布置，按天然采光标准开窗，采暖居住建筑采用保温设计，在建筑材料选择按照保温、隔热的要求确定。这些均可以起到节能的效果。