熱水綜合節(jié)能改造技術(shù)方案及實施效果

高樹東

摘 要 本文介紹了袁店二礦采用壓風(fēng)機余熱、太陽能熱及空氣能加熱系統(tǒng)取代燃煤鍋爐，節(jié)省了大量的人力、設(shè)備維修費用，還具有良好的社會效益，對其他企業(yè)的節(jié)能減排具有積極的促進作用。

關(guān)鍵詞 加熱系統(tǒng)；方案；效果

中圖分類號 TD98 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）163-0167-01

袁店二礦現(xiàn)有3臺10t/h的燃煤鏈條鍋爐生產(chǎn)蒸汽。春、秋、夏采用一臺鍋爐供汽，冬季采用兩臺鍋爐供汽，供職工洗浴、烘干工作服及冬季供暖等。全年用煤9？200t。為了實現(xiàn)節(jié)能減排，袁店二井采用壓風(fēng)機余熱、太陽熱能及空氣能加熱系統(tǒng)取代燃煤鍋爐，滿足了春、夏、秋3季及部分冬季職工洗浴及衣物烘干的需要，節(jié)約了煤炭資源及電能，符合我國環(huán)境保護和資源節(jié)約的政策。

1 系統(tǒng)整體方案

1.1 系統(tǒng)組成

1.1.1 熱水生產(chǎn)系統(tǒng)

熱水生產(chǎn)系統(tǒng)工藝流程圖，見圖1。熱水生產(chǎn)系統(tǒng)組成見表1。

1.1.2 集熱水箱

在原有150t保溫水箱的基礎(chǔ)上，新增1臺50t太陽能循環(huán)加熱水箱和1臺200t主儲水箱。

1.2 制熱系統(tǒng)配置

1.2.1 空壓機余熱回收機組

空壓機余熱回收工藝流程圖，見圖2。

1.2.2 空氣源熱水機組

空氣能熱泵熱水工藝流程圖，見圖3。

1.3 集熱水池

1.3.1 現(xiàn)有水池

聯(lián)合樓頂現(xiàn)有1臺70t保溫水箱和樓下1臺80t保溫水箱，共150t。可利用這2臺水箱，將主儲水箱送來的熱水直接輸送給浴場使用。

1.3.2 太陽能循環(huán)加熱水箱

新增1臺50t太陽能循環(huán)加熱水箱，供太陽能循環(huán)加熱補給冷水。當(dāng)溫度達到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時，熱水送往主儲水箱。

1.3.3 新增200噸主儲水箱

主儲水箱采用雙層不銹鋼聚氨酯，高效保溫，將熱源送來的熱水儲存起來，并通過集中控制系統(tǒng)分配給浴場使用。

1.4 制熱控制系統(tǒng)

1.4.1 系統(tǒng)組成

制熱控制系統(tǒng)由3個子控制系統(tǒng)（空壓機余熱回收控制系統(tǒng)、太陽能熱水控制系統(tǒng)、空氣能熱水控制系統(tǒng)）組成，各自相對獨立，可就地控制，同時受集中控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制。

1.4.2 控制要求

太陽能熱水系統(tǒng)和空壓機余熱回收系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)天氣條件和礦井生產(chǎn)需求，最大能力運行；同時空氣源熱泵機組作為溫度調(diào)節(jié)備用熱源。

1.4.3 控制方式

制熱系統(tǒng)的產(chǎn)水溫度隨季節(jié)、天氣、環(huán)境溫度和相對濕度的情況有所變化，而洗浴要求供水溫度相對恒定，為避免頻繁操作或使用時水溫忽冷忽熱，在供熱水時段設(shè)定供水溫度，在供熱水前3h左右（具體時間根據(jù)需要設(shè)定）系統(tǒng)自動檢測水溫，當(dāng)水溫正好符合設(shè)定的供水溫度，全自動控制系統(tǒng)不發(fā)出指令；當(dāng)水溫低于設(shè)定的供水溫度，全自動控制系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的指令，空氣能熱泵啟動，直到水箱中的熱水加熱到符合設(shè)定的供水溫度時，空氣能熱泵停止工作。

2 使用效果

袁店二井采用壓風(fēng)機余熱、太陽熱能及空氣能加熱系統(tǒng)后，每天可制取45℃洗浴熱水500t、同時烘干工作服800套，滿足了春、夏、秋3季職工淋浴及衣物烘干，在上述3個季節(jié)，完全停開鍋爐，可節(jié)約1？800t燃煤。在冬季，太陽能及空壓機余熱回收同樣提供熱水，減少鍋爐燃煤消耗，全年節(jié)約2？700t燃煤。利用太陽能烘干衣物，每年可節(jié)約近8萬度電。該系統(tǒng)采用PLC統(tǒng)一控制，采集終端將溫度、流量、水位、壓力等信號采集到PLC上，通過人機界面顯示出來并通過通訊總線傳到中控室計算機，實現(xiàn)無人化自動運行。

該系統(tǒng)運行后，全年節(jié)省煤炭、節(jié)省人工工資、節(jié)約鍋爐維修費等計318.2萬元，扣除系統(tǒng)自身運行費用50.9萬元，全年節(jié)約費用267.3萬元。

3 結(jié)論

采用壓風(fēng)機余熱、太陽能及空氣能的加熱系統(tǒng)，可部分或全部替代燃煤鍋爐，不僅具有良好的經(jīng)濟效益，社會效益更為顯著。積極響應(yīng)和貫徹國家政策，推動全社會節(jié)能降耗；貫徹科學(xué)發(fā)展觀、促進節(jié)能減排、減緩溫室氣體排放；建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會，促進可持續(xù)發(fā)展；節(jié)能示范工程，對其他企業(yè)節(jié)能減排具有積極的促進作用。

參考文獻

[1]曹濱斌.螺桿膨脹機雙循環(huán)低溫余熱回收系統(tǒng)分析.天津大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)工程技術(shù)，2010，43（4）：309-314.