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  • 新型矿井通风采暖加热锅炉—固体谷电蓄热供暖机组
  • 金喆新能源   |   2022-05-24

    矿井入风空气加热工作现状

    北方矿井冬季入风空气加热是矿井采暖工作的重点。目前,矿井采暖基本上都是采用燃煤锅炉进行工作。基于燃煤锅炉采暖工艺环节复杂、排放烟尘环保指标要求、锅炉检修保养及运行费用较高等系列问题,特别是近年来随着国家节能环保工作力度的加大,许多地区已经逐步淘汰使用燃煤锅炉进行采暖供热,矿井采暖供热系统改造工程已成为近一个时期各矿井技术改造工作的主要任务。

    但在谷电蓄热锅炉尚未得到普遍认知情况下,许多矿井在采暖供热系统改造工程中工艺选择十分困难,现绝大多数矿井仍未开展矿井采暖供热系统改造工作,特别是国家要求20蒸吨一下的燃煤锅炉禁止使用后,一些单位和部门马上更换20蒸吨以上的燃煤锅炉,再上一套防尘设备,可能会造成大马拉小车,锅炉效率降低,燃料损失浪费严重现象。而谷电蓄热机组是根据现场实际需要量身定制,热效率在93%以上。并且能够实现安全、环保、节能、经济的目标。

     

    清洁能源供暖常规产品介绍

    目前,国内非燃煤锅炉供热方式主要有:生物质锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉、电采暖炉、太阳能等。清洁能源供暖基础就是供暖设备,主流常规产品有以下三种:生物质锅炉、燃气锅炉、电采暖锅炉(电直热锅炉、热泵类采暖设备、谷电蓄热设备等方式)

     

    固体电蓄热供热机组

    固体电蓄热供热机组应用情况

    目前,该产品已在全国多个城市供热项目上使用,效果良好。特别是该设备可以大量消纳弃风电供暖,引起国家科研机关、相关领域院校及电力企业的极大兴趣和关注。相关发电集团也一致认为:该产品是热源领域的一次全新变革,特别在与风电、太阳能发电及核电合作上会有更广阔的前景。固体电蓄热机组利用弃风电、弃水电、核电、光伏电等清洁能源及电网低谷供电时间储存热量,既优化提高了电网的利用率,真正做到了给清洁能源应用出口、削峰填谷,又降低了用户采暖成本和运行费用。

    根据热量输出形式,有热水机组、热风机组2种应用较多的产品。


    固体电蓄热机组工作原理

    1、固体蓄热机组为上下结构,由蓄热体和内部换热器两部分组成。

    2、固体蓄热机组通过电阻加热形式把蓄热介质加热到700℃以上并将热量储存在密闭绝缘隔热的储能室内。

    3、在负载需要热量供给时,设备可按照预先设定好的程序,按设定的温度和供热量,由自动变频风机提供的循环高温空气,通过风水换热器对负载循环水进行热交换,由负载水泵将热水或热风提供至末端设备中。(比如风机盘管、暖气片或其他换热器中)

    4通电加热时间以及加热温度可根据负载和用户实际需要,任意设定,如进回水温差、出水恒定温度、输出总热量测定、负载温度波动平均值等。以上测检数值通过PLC处理后,将指令传输给自动控制单元,对设备进行全自动精准运行控制,水温精度控制,实现无人自动化运行。

    5、特别是在谷电时段蓄热情况下,在实现清洁采暖的同时,利用“移峰填谷”的方式大幅降低企业冬季采暖成本。

    固体电蓄热机组解决井筒入风加热技术优势

    对于煤矿企业来说,冬季地面温度低于0℃水的凝点,就会使入风井筒出现结冻现象,危及生产和人员安全,因此《煤矿安全规程》规定入井空气不得低于2℃。因此,煤矿企业普遍采用矿井入风井筒地面入风口输送热风,冷热风入井混合后,保证矿口温度达到相关设计规范的要求的做法。做为矿井热风供热热源,一般多采用燃煤锅炉供热,再通过空气热交换器将部分入井空气加热的方式进行。
     

    固体电蓄热机组解决煤矿采暖入风加热技术优势

    1.安全:储热体正常工况下无相变过程,炉内无压,水电分离,结构稳定,各种保护齐全;安全性能可靠; 

    2.环保:零排放;零排放污染物,室内清洁标准,环保100%达标; 

    3.经济:使用低谷时段低价电蓄热;做到了真正意义上的削峰填谷;运营成本低;使用寿命超过 20 年以上; 

    4.节能:10KV高压直入储热及高效保温专有技术,保证 95%热电热转效率;

    5.功能:可输出热水、高压蒸汽、常压热风,既可应用于煤矿生产、生活用途,实现一炉多用; 

    6.安装:模块化设计,占用空间小,室内、室外均可,不受地域环境限制,灵活简便; 
    7.智能:设备自动运行,实现有人巡视,无人值守,可实现远程、近程监控,供热周期、温度均可随需设定,满足特殊化、个性化需求;

    8.管理:取消了人工烧煤、出渣、维护、检修等环节,解决了锅炉操作用人安全问题;

    9.运营;取消了人工操作、维护、检修费用;取消了检验检测费用,取消了燃煤锅炉的除尘排污设备;大大降低了运营成本;

     

    固体电蓄热机组效果预测

    以7兆瓦蓄热机组为例采暖时间6个月效果预测(等同于10吨燃煤锅炉功率)

    固体电蓄热机组解决矿井入风加热技术特点

    1.高密度热存储技术:固体电蓄热机组的核心部件是高能蓄热体。经测算,蓄热体在 500℃正常工况条件下,可运行 20 年以上免维护,经济效益显著; 

    2.高电压大功率加热技术:10KV高压不经过变压器直接引入蓄热体,解决了高电压大功率供热的技术性难题,同时可极大降低输配电初始投资,彰显便利性和经济性; 

    3.自动控制技术、安全保障完善:全自动智能控制,设备自动运行,无需人工值守,可实现有线和无线远程监控,大幅降低人工成本; 

    4.独有保温技术:绝热保温材料选用纳米级微粒绝热材料,独特设计模块化保温技术, 保温效果极好,热转换效率达到 95%以上,有效降低运行费用。

    5.与井口通风加热设备有效匹配:供热介质可采用高温热水、蒸汽、导热油、热风,能最大限度与井口现有换热设备匹配,改造方便,节省投资。

     

    实用案例:

    1.项目地点:山西省长治市长治县**煤矿 

    2.项目特点:山西省长治市首例煤矿企业煤改电项目,采用 6KV高压直供方式引入发热体。电蓄热供热机组作为煤矿多种供暖方式(包括热水、热风及矿下送风)的热源。 

    3.供热范围:22000 平米厂区供暖(包含生活供暖、办公供暖及车间供暖)以及三条井筒入风。 

    4.供热形式:采用6KV高压电直入炉体的方式,无需加设变压器及大量低压缆线,大大减少电力设施投资。 

    5.运行情况:厂区供暖温度平稳,优于改造前,无人值守运行;矿口风温满足用户要求,可保证矿口 24 小时不结冰。办公区及食堂等较封闭场所室温可达到 20℃以上。2018 年 12 月经历气温骤降,设备仍然完美运行,无出热不足的问题。

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