淮北某煤矿供暖节能项目分析

倪浩翔

(淮北工业建筑设计院,安徽淮北 235000)

淮北某煤矿供暖节能项目分析

倪浩翔

(淮北工业建筑设计院,安徽淮北 235000)

针对淮北某煤矿供暖系统的节能、环保改造的现有状况,简要地提出了项目设计方案,同时对此项目的经济和社会效益进行了详尽的分析和介绍。

供暖系统;节能;环保

1 项目概况

淮北某煤矿北距淮北市中心6公里,企业地理位置优越,交通运输方便、快捷。

该矿1966年投产,设计生产能力90万吨/年,井下资源丰富,矿井现有工业储量8700万吨,可采储量5100万吨,煤炭质量优良,用途广泛。建矿38年来,该矿共生产优质原煤5571万吨,上缴利润3亿多元。全矿现有职工和家属22300多人,其中在岗职工5406人。

2 淮北某煤矿目前供热现状

目前该矿冬季采暖和井口保温、日常烧浴池均采用汽暖方式,采暖面积约15万m2,总用汽量高峰时期约为40吨/小时。饱和蒸汽主要由某矿内3台10t/h蒸汽锅炉直接提供,家属区内有两台6t/h的蒸汽锅炉,由于年久失修,锅炉已面临报废,正常生产时仅能保证设计供热量的40%,在用汽高峰时期,很多地方不能保证供汽。

该矿工业广场供汽管路大多为建矿以来铺设,原有的蒸汽采暖系统滞后老化,卫生条件差,管道和散热器锈蚀严重,维修量很大,“跑、冒、滴、漏”现象普遍,无回收凝结水装置,凝结水直接由管道排出,余热没有加以利用,再加上蒸汽采暖方式本身耗能严重,导致浪费能源的情况相当严重。由于所需蒸汽量较大,造成锅炉吨位较大,锅炉以煤为燃料,加上除尘设备效率下降,由此带来的烟尘、SO2及污水的排放大大超标,造成大量的环境污染,每年因此而被环保局罚款的数额巨大。

而目前该矿矸石电厂由于生产能力过剩,电发出来除了保证某煤矿生产需要之外,其余的电不能上网,卖不出去,造成供电能力过剩。经过核算,过剩部分可以保证提供0.4MPa的过热蒸汽75t/h。如该煤矿能够充分利用矸石电厂余热,给矿井的生产生活使用,不但可以将工厂的锅炉房及家属区的锅炉房替代,减少燃煤锅炉房对大气的污染,节约大量燃煤;同时由于余热的充分利用,可以大大提高电厂的经济效益。

3 项目设计方案

3.1 设计依据

(1)该矿平面图建筑物面积及位置;

(2)《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19-87, 2001年版);

(3)《煤炭工业矿井设计规范》(GB50215-2005);

(4)《全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调,动力》;

3.2 根据该矿室外气象参数及室内采暖计算温度计算出供热负荷

(1)采暖

依据矿上提供的所需采暖建筑物的情况,设置集中采暖系统,采暖热媒为95～70℃,采暖总负荷为31610kW。

(2)生产用热

矿井井筒防冻空气加热,通过空气加热器加热后的热风与冷风混合温度为2℃时,进入井筒。井筒空气加热所需热负荷5550kW。

(3)生活供热

矿井浴室使用0.4MPa饱和蒸汽,浴室所需热水由蒸汽直接加热至40℃,浴池加热时间2小时。

①浴池热负荷为11821kW

②水池热负荷为18488kW

③茶水热负荷为557kW

④蒸馏水热负荷为210kW热量

⑤烘干室热负荷为150kW

总计生活用热量:18488+557+150+210=19405 kW

(4)供热总负荷

折合蒸汽量75t/h

3.3 项目设计方案

本项目热源由热电厂集中热源所产生的压力0.4MPa蒸汽,通过两路蒸汽管道供给某矿采暖,一路管径为DN300,进到工业广场内的锅炉房内的锅炉房分汽缸,由分汽缸分出一路进汽一水交换器制备95℃～70℃的热水,供各建筑物的供暖系统;另一路供应其他用汽点。一路管径为DN450,分别供应家属区内的东区、西区和北区内的汽一水交换器。

矿内选用1台SJZQIII-N-3.5-B3E高效智能汽水换热器,蒸汽压力 0.4MPa,耗汽量 5.21t/h,换热量3500kw。家属区内选用3台SJZQIII-N-9.8-B3E高效智能汽水换热器,蒸汽压力0.4MPa,耗汽量42.8t/h,换热量30100kw。

工业广场内的3台锅炉和家属区内的两台锅炉拆除。另外对除需用汽之外的系统全部改为热水采暖。

改造前后系统流程图:

改造前系统流程

改造后系统流程

4 项目节能分析

4.1 节能改造前的用能情况

改造前共有5台蒸汽锅炉,其中工业广场内有3台10t/h蒸汽锅炉,家属区内有2台6t/h蒸汽锅炉。由于锅炉已经超期服役,设备陈旧,导致换热效率严重下降、煤耗增加严重,是能源浪费的主要问题。其次,某煤矸石电厂由于生产能力过剩,电发出来除了保证某煤矿生产需要之外其余的电不能上网,卖不出去,造成供电能力过剩,对能源也是一种浪费。

4.2 节能改造后的用能情况

改造后,拆除5台蒸汽锅炉,这一部分的煤耗就不存在了。另外,改造后所利用的是某煤矸石电厂过剩的余汽,把原本要浪费掉的能源利用起来了,达到了很好的节能效果。

4.3 节能改造前后的能耗情况对照表

年耗煤量计算方法:

年耗煤量=(Q1×3600/Q2/η)×N×1600

Q1:1t/h蒸汽热值;

Q2:标煤发热值;

η:锅炉效率;

N:锅炉总吨位;

1600:年运行时间。

电能折算计算方法:

即1万千瓦时电能折算成3.3647吨标准煤(安徽省2007年统计的供电煤耗)。

节能改造前的能耗表

节能改造后的能耗表

从以上两表对比可以看出,节能项目实施后,年节能量13132吨标准煤。

5 项目经济、社会效益分析

蒸汽采暖与热水采暖的运行费用比较

当前,我国节能减排面临的形势十分严峻。我国“十一五”规划纲要提出,“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右、主要污染物排放总量减少10%。

本项目利用电厂的余汽对某矿的供暖系统进行改造,是符合国家的节能减排政策的。它所产生的项目效益主要是减少锅炉烟尘对大气的污染、改善生产条件和职工的生活条件。通过改造,每年可以减少向大气排放的烟尘近1200吨,SO2近1000吨,可为企业节约2000多万元,具有良好的社会效益和经济效益。对企业来说,它既改善了职工的生产和生活条件,又可以为职工带来福利。它在技术上是可以实现的,改造后所产生的经济效益和社会效益也是非常显著的。

责任编辑:石柏胜

TK11+4

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1671-8275(2010)03-0132-02

2010-01-02

倪浩翔(1974-),男,安徽怀远人,淮北工业建筑设计院工程师。