煤礦余熱資源的利用分析研究

黃方益

摘? 要：環(huán)境問題逐漸被人們所重視，提高了節(jié)約資源的意識。我國有大量煤礦，多數(shù)煤礦開采公司在進行煤礦開采時發(fā)現(xiàn)，煤炭在開采過程中產(chǎn)出的大量余熱具有可利用性，其包括眾多方面，根據(jù)其產(chǎn)生余熱資源不同特性可應用在適宜的方面。與此同時，不僅將資源再次利用，并且進行增加效率，綠色環(huán)保。該文對煤礦余熱資源的利用進行分析了解，提高利用率，提倡高效工業(yè)。

關(guān)鍵詞：煤礦;余熱資源;余熱利用

中圖分類號：TD989? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

煤礦作為我國重要原料之一，開采困難，消耗產(chǎn)物對環(huán)境也存在較大污染。在開采過程中，發(fā)現(xiàn)會產(chǎn)生大量的可利用余熱資源，可對資源進行回收再利用，增加資源利用率，實現(xiàn)綠色工業(yè)，減少環(huán)境損害。該文對可利用余熱資源進行分析，并且，對利用給出使用方法，實現(xiàn)真正的節(jié)能減排。

1 煤礦余熱資源

1.1 礦井水余熱資源

根據(jù)實地檢測可以得出，礦井水流量較大，并且溫度最低10 ℃左右。煤礦開采過程中可排出大量熱，將這些熱量利用技術(shù)。所以，可利用水源熱泵技術(shù)進行熱量提取，將礦井水增加到所需要溫度，在最低水流量情況下，水的溫度更低，所以這種方式可以有效地利用采礦地區(qū)資源。經(jīng)過處理后的水可用于礦井防凍保暖，或者為員工生活提供熱水和供熱，不僅提高了礦工的生活環(huán)境，更實現(xiàn)余熱利用。在天氣炎熱時，也可以利用此技術(shù)獲取冷水，多方面進行利用，適當調(diào)節(jié)礦井溫度。

1.2 空壓機余熱資源

空壓機主要原理是將空氣吸入，進行壓縮后再排出，與此同時，更產(chǎn)生了大量的熱量，經(jīng)過統(tǒng)計數(shù)據(jù)，其中消耗總能量中，極大一部分為熱量，在未發(fā)現(xiàn)之前，都被釋放損失大量資源。將這些熱量進行回收再利用，水作為好的媒介，可以更好地利用這些熱量，對水進行加熱，以便供人們使用。升高水的溫度更降低了空壓機的溫度，代替其散熱機工作，更好地確保機器的正常運行。與此同時，空壓機可以提供穩(wěn)定熱量使水處于恒溫狀態(tài)，水在經(jīng)過處理后可用于人們的日常生活、供暖和提供熱水等。不僅如此，更減少對資源的浪費，還做到余熱資源二次利用。

1.3 礦井回風余熱資源

為了避免安全隱患，需要對礦井進行通風處理，對礦井整體工作都有重大影響。因為礦井內(nèi)存在大量熱，所以有著豐富的余熱資源，礦井需要進行通風，與外界進行熱交換，目的是使溫度保持平衡，正常情況下全年恒溫。礦井回風可作為一種優(yōu)良的余熱資源，主要可用于穩(wěn)定應用。

1.4 礦井排水余熱資源

礦井內(nèi)有大量水，需要進行排水，可對礦井排水余熱進行回收利用。為了安全起見，在進行回收使用前需要對礦井水進行凈化，避免對熱泵機造成傷害以及排除水中有害成分。普遍要進行過濾操作，除去砂、土等物質(zhì)，注意避免處理過程中熱量大量流失。提前對礦井水做出及時處理，可有效地避免熱泵機的損壞以及增加余熱回收效率。

2 余熱資源利用方式

2.1 直接利用

余熱資源主要被2種方式利用，直接或間接使用。對空壓機所回收的余熱資源可直接進行利用，起到簡單防凍的作用，為井筒防凍系統(tǒng)減少負擔。并且，可以使用余熱對浴室用水提前進行加熱，由于進入水箱的水較冷，如果使用余熱對其提前進行簡單加熱，為后續(xù)工作提供方便。更重要的原因是在進行回收過程中，只消耗少量電能，可以有效地減少資源的浪費，并且降低經(jīng)濟損失，減少對環(huán)境污染。

2.2 間接利用

余熱資源大部分都被利用在水的加熱過程中，轉(zhuǎn)換為水的熱能。更做到綠色環(huán)保，節(jié)能減排。經(jīng)過轉(zhuǎn)換的水可被用于防凍系統(tǒng)或浴室用水等方面?？梢愿玫亟档筒槐匾暮哪?，增加余熱使用效率，實現(xiàn)社會經(jīng)濟化，增加經(jīng)濟盈利。

3 礦井余熱回收方案和技術(shù)指標

3.1 技術(shù)實施方案

根據(jù)不同的余熱資源回收，設(shè)計不同的回收方案。主要要求按照各地區(qū)需求，進行設(shè)備配置，選擇優(yōu)良合適的熱泵機等設(shè)備。若需要空壓機余熱回收，需要配置空壓機熱水機，并且建立合理的回收管理系統(tǒng)。對礦井口進行防凍處理等，需要建立合適的防凍系統(tǒng)進行管理。對排水進行余熱資源回收，需要安裝過濾裝置，保證水源安全。或提供熱水，需要管道新設(shè)計以及供暖需要對廠區(qū)進行安裝控制裝置，實時操控。

3.2 技術(shù)要求

對于余熱資源不同的應用，也具有不同的要求。浴室供水需要在45 ℃以上，簡單淋浴也要在39 ℃。供暖水溫要達到大約50 ℃，并且供暖需要循環(huán)水，在回水時溫度要求在40 ℃以上，并且保持溫度穩(wěn)定。天氣炎熱時，通風系統(tǒng)需要進行制冷，水溫度大約在10 ℃以下，使水恒溫。

3.3 煤礦余熱利用的發(fā)展前景

隨著時代的發(fā)展，人們對環(huán)境越來越關(guān)注。以至于煤礦余熱利用有著良好的發(fā)展前景，對煤礦余熱資源進行回收再利用，利用設(shè)備對余熱轉(zhuǎn)換，更好地被使用。利用水熱泵技術(shù)對余熱資源進行處理，主要使用此方式對余熱資源進行回收處理。將熱量轉(zhuǎn)換到水中為熱能，用于員工洗浴或?qū)谶M行保暖和防凍等其他問題，相當于一部分燃煤消耗，減少資源使用，綠色環(huán)保。更重要的是，對社會減少污染，降低排放量，節(jié)能減排。因為礦井回風和礦井水溫度變化相差不大，外界溫度較低時，礦井回風和礦井水的溫度相對較高;外界溫度較高時，礦井回風和礦井水的溫度相對較低;這方便余熱資源的回收，降低了回收成本，增加回收效率，減小資源浪費。因為對煤礦的余熱資源進行回收，可以減少部分燃煤資源消耗，降低燃煤的使用率。因為煤炭價格較高，造成燃煤成本較大，相對使用余熱資源，可以有效地降低成本，接近于零。極為重要的是余熱資源再利用，可以增加盈利。大力開發(fā)煤礦余熱資源回收技術(shù)，減少對環(huán)境污染，控制有害物質(zhì)的排放，綠色環(huán)保。礦井回風系統(tǒng)，主要作用是將排風中存在的粉塵阻攔進入，并且，將其排放進水中，避免粉塵造成污染。另外，還可以防止部分有毒氣體排出。使用余熱資源回收技術(shù)，主要對環(huán)境造成重大影響，促進環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，減少排放有害物質(zhì)，為后代提供生活條件，環(huán)保工作充分進行。并且，為了礦井員工提高生活質(zhì)量，創(chuàng)造優(yōu)良的工作環(huán)境。隨著世界人口的不斷增加，環(huán)境問題逐漸被人們重視起來，煤礦作為高消耗和高污染產(chǎn)業(yè)，需要及時進行解決。人們不斷提升自身環(huán)保意識和節(jié)能意識，社會極度重視煤礦余熱資源回收技術(shù)對環(huán)境產(chǎn)生的影響，具有良好的前景發(fā)展。大力發(fā)展煤礦余熱資源回收技術(shù)，進行深入研究，并且，實現(xiàn)多方面運用技術(shù)，開展技術(shù)多樣化、綜合化，提高利用率。充分利用系統(tǒng)，減少環(huán)境污染，綠色環(huán)保。

4 結(jié)語

根據(jù)數(shù)據(jù)可得，全年對煤礦余熱資源回收可大量減少煤炭使用量，前景良好。其中可直接利用的熱量只占極少部分，其他部分可使用回收技術(shù)進行利用，轉(zhuǎn)換為水中的熱量。主要從礦井水、空壓機、礦井回風、礦井排水等方面提取。主要將回收資源應用于礦井的保暖和防凍系統(tǒng)，供暖供水，提供洗浴，烘干衣物等。發(fā)展煤礦余熱資源回收利用技術(shù)，可有效地降低成本，減少供暖等費用，為企業(yè)增加利潤。更重要的是，有利于環(huán)境保護，并且減少有害物質(zhì)的排放，提高資源利用率，促進企業(yè)發(fā)展，增加效益。

參考文獻

[1]吳學強.煤礦余熱資源綜合利用設(shè)計研究[J].中國資源綜合利用，2018（3）：83-87.

[2]馮小勇，屈云海.昆鋼新區(qū)鋼鐵冶煉余熱資源綜合利用研究及應用[J].昆鋼科技，2016（6）：53-58.

[3]陳新偉.煤礦壓風機綜合余熱回收設(shè)計研究[J].中州煤炭，2017，39（7）：226-229.