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1、山東新汶礦業(yè)集團協(xié)莊煤礦礦井水應用案例介紹,2,應用背景,國之大勢： 國家大的政策及節(jié)能降耗明確任務指標的下達 山東省政府于2005年在山東省經貿委資源節(jié)約處基礎上成立山東省節(jié)能綜合利用辦公室,并在同年底與各大企事業(yè)單位一把手簽訂節(jié)能降耗責任書 國有重點工礦企業(yè)都面臨著節(jié)能降耗的巨大任務壓力,3,應用背景,企業(yè)需求： 新礦集團是山東省4大礦業(yè)集團之一,早在05年初即確立節(jié)能降耗減排的兩條途徑: 加快傳統(tǒng)設備傳統(tǒng)工藝改造 加快新技術的開發(fā)應用 與我們相關的是: 在整個新礦集團(煤炭產業(yè)和非煤產業(yè))傳統(tǒng)鍋爐供熱改造及新型中央空調形式的應用,4,項目背景,優(yōu)
2、勢條件: 在礦山的生產過程中，有大量的礦井水涌出，為保證安全生產礦井水必須排出. 一般礦井日排水量高達幾千立方，且常年水溫恒定在20左右。 為保障正常生產、生活，煤礦自身存在大量的冷、熱需求,5,項目開端,項目開端： 2006年1月1日,新礦集團董事長郎慶田考察我公司水源熱泵用戶-濟南臥虎山滑雪場 認為水源熱泵技術在新礦集團在替代燃煤鍋爐，節(jié)能降耗減排方面具有非常好的實際應用價值,并責成環(huán)保處牽頭首先做一個試驗性項目,6,新汶集團協(xié)莊煤礦情況,協(xié)莊煤礦為新礦集團最大的單體礦井。,年產煤量200萬噸以上 礦井深度900多米 為保障正常生產，地下礦井需通過付立井井口常年送風 井口
3、風速約6m/s 風量為60萬方/時 冬季為防止井口結冰掉落砸傷工人，進入井口的空氣溫度采用鍋爐供熱確保不能低于4.5,7,新汶集團協(xié)莊煤礦情況,8,新汶集團協(xié)莊煤礦情況,9,新汶集團協(xié)莊煤礦情況,協(xié)莊煤礦地面建筑平面布置圖,鍋爐房,水池,,井口,電廠,辦公生活區(qū),候車室,水池,,,,礦井水,排放,,,鍋爐供熱,10,新汶集團協(xié)莊煤礦情況,原鍋爐系統(tǒng)： 原采用2*4噸鍋爐（一用一備），供120蒸汽。 每臺燃煤鍋爐提供約240萬-270萬大卡熱量，合 3150KW 末端采用鋼管穿鋼片散熱器,11,新汶集團協(xié)莊煤礦情況,原鍋爐系統(tǒng)存在問題： 運行費用太高 105萬元 污染排放嚴重 排污費10萬元/年
4、 鍋爐系統(tǒng)老化,煤炭燃燒利用效率低,12,新汶集團協(xié)莊煤礦情況,現(xiàn)場條件: 水源條件:礦井水豐富 平均7200-8000方/日涌水量 間歇性排放 水溫:17-19 可接入自備電廠冷卻水 機房條件:原鍋爐房225 (15m*15m) 電力條件:具備380V工業(yè)用電 其他條件: 鍋爐房到付立井口約150米 礦井水排水口緊挨鍋爐房 原鍋爐房旁邊有2座水容量為1000方的水池 冬季水池中礦井水溫度最低為9-12,13,項目改造思路,采用水源熱泵替代原燃煤鍋爐用于付立井口冬季供熱,確保冬季井口進風溫度不低于4.5 采用新風空調機組替代原暖氣片 原有的蒸汽供熱管路系統(tǒng)須
5、重新更換,14,項目改造思路,項目論證階段的兩個擔心: 水源熱泵供熱溫度45-50情況下能否保證井口升溫需要. 關于礦井水能否直接利用問題,15,新汶礦務局協(xié)莊煤礦具體方案,水源熱泵選型計算：,16,末端選型計算： 30000m3/H的組合式空調器16臺， 換熱量：427 KW16臺=5616 KW； 120000m3/H的組合式空調器1臺， 換熱量：1797 KW1臺=1797 KW； （5616+1797）新風工況熱量修正系數0.75=5559.75 KW。,新汶礦務局協(xié)莊煤礦具體方案,17,安全性考慮： 根據最低氣溫在-15時選取機組負荷，為使井口不結冰，保證送風溫度4.5以上，必須
6、提供5600 KW熱量。 水源水工況按冬季9最低情況作為計算依據,新汶礦務局協(xié)莊煤礦具體方案,18,可行性考慮： 關于礦井水的應用: 一般意義的礦井水指的是煤礦在采掘過程中的滲透水,在地下坑道中先匯流集中,經沉淀后排至地面進行凈化處理.協(xié)莊礦所采用的是處理以后的礦井水,水質較好.可以直接應用. 關于水源水量的調節(jié): 考慮到礦井水排放的間歇性,采用兩個水池進行水量調節(jié)補充,確保滿負荷時24小時不間斷運行,新汶礦務局協(xié)莊煤礦具體方案,19,設備選型結論： 主機選擇水源熱泵機組3臺； 末端選擇組合式空調機組16臺； 末端選擇組合式空調機組1臺.,新汶礦務局協(xié)莊煤礦具體方案,20,設備選型結論： 當冬
7、季水池水溫為9時，偏離水源熱泵機組額定運行工礦6，機組實際運行參數為額定工況效率的94%， 即：1851394%=5219.82KW 5559.75 KW 5219.82KW =1.06 主機、末端配比符合空調設計規(guī)范。,新汶礦務局協(xié)莊煤礦具體方案,21,運行使用預計： 當1臺水源熱泵機組運行時，可滿足室外環(huán)境溫度-5時的工況，保證井口送風溫度4左右。 當2臺水源熱泵機組運行時，可滿足室外環(huán)境溫度-9時的工況，保證井口送風溫度5左右。 當3臺水源熱泵機組運行時，可滿足室外環(huán)境溫度-15時的工況，保證井口送風溫度5左右。,新汶礦務局協(xié)莊煤礦具體方案,22,,,新汶礦務局協(xié)莊煤礦具體方案,1號水
8、池 沉淀,,,,三臺水源熱泵機組,,,,17-19礦井水,2號水池,5-7 水排放,,(預留電廠冷卻水接口),,,,45-50,40-45,機房系統(tǒng)示意圖,15 水進機組,23,新汶礦務局協(xié)莊煤礦具體方案,,,,井口,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,巷道,巷道,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,室外冷風,室外冷風,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,井口升溫示意圖,24,新汶礦務局協(xié)莊煤礦使用情況介紹,25,新汶礦務局協(xié)莊煤礦綜合投資回報,投資回報,注:水源熱泵機組不僅冬天可以制熱,夏天還可以制冷.因此,冬天設備使用投資按照 機組價格80%計算. 由于煤炭資源的不可再
9、生性,隨著時間的推移,煤炭價格必定上漲,造成鍋爐的運行費用必定會增加.而水 源熱泵機組的運行費用則不會有太大變化.,26,新汶礦務局協(xié)莊煤礦綜合投資回報,由上表可以看出,水源熱泵機組使用三年時的投資運行總費用就可以小于使用鍋爐的費用.使用16年時,熱泵機組的總費用可以比使用鍋爐節(jié)省700多萬!水源熱泵機組的使用時間越長,投資回報越大.,27,新汶礦務局協(xié)莊煤礦使用情況介紹,水源熱泵系統(tǒng)實施后特點 使協(xié)莊煤礦礦井水資源得到綜合利用，對新礦集團發(fā)展循環(huán)經濟，實現(xiàn)節(jié)能降耗減排目標做出重要貢獻，單井口供暖這一項就節(jié)能降耗57%。 項目實施后使付立井井口升溫擺脫了鍋爐供暖，每年節(jié)約了生產成本60余萬元。
10、 與鍋爐相比環(huán)保性得到充分體現(xiàn)，避免和減少了環(huán)保部門的經常性檢查,28,新汶礦務局協(xié)莊煤礦使用情況介紹,水源熱泵系統(tǒng)實施后特點 節(jié)省了人力資源，熱泵技術能實現(xiàn)很高的自動化管理，維護、維修工作量很小。減少操作工人2名 在2007年7月進行了整個系統(tǒng)的制冷運行調試，并取得了圓滿成功，為后期礦區(qū)辦公樓、住宅區(qū)、工業(yè)設備降溫等方面的應用提供了廣闊的市場空間。,29,新汶礦務局協(xié)莊煤礦使用情況介紹,水源熱泵系統(tǒng)實施后成果 新汶礦業(yè)集團及協(xié)莊煤礦領導，于2006年12月份向山東省節(jié)能辦公室、國資委、經貿委提出申報2006-2007年度“百項節(jié)能項目科技項目”成果報告。在申報期間，邀請相關省市領導親臨現(xiàn)
11、場考察，并在泰安市國際飯店做了詳細的專題匯報，獲得了入會領導和專家的高度評價。 新汶礦業(yè)集團協(xié)莊煤礦于2007年6月份成功獲得了山東省百項節(jié)能項目科技成果獎。,30,新汶礦務局協(xié)莊煤礦使用情況照片,31,新汶礦務局協(xié)莊煤礦項目運作體會,借助行業(yè)專家,通過舉辦項目論證會的形式既保持了項目運作的積極主動性,增強了甲方對我們的信任,又是我們得以更好的完善前期方案 通過與新礦集團設計院、山東省煤炭設計院的合作既讓我們了解到了煤炭行業(yè)的特殊需求及項目的各方面實際情況，又使我們擴展了煤炭行業(yè)的市場視野，認識了一批行業(yè)設計師 通過與甲方的接觸，了解了煤炭企業(yè)內部的招投標程序和甲方各部門、領導的決策程序。 經貿委、國資委、煤炭工業(yè)局對煤炭企業(yè)具有很大的影響。 項目的成功實施是我公司綜合實力的完美體現(xiàn)!,謝 謝 大 家,
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