杨建辉

摘 要：煤炭是我国重要的资源，煤矿企业从事煤矿的开采工作，煤炭开采过程中会产生大量余热，这些余热资源往往被浪费，甚至还会带来粉尘污染、热污染、噪声污染等。煤炭企业做为资源消耗企业，如何增加资源的利用率，降低资源损耗，成为人们关注的问题。煤炭企业的未来发展方向是“绿色、高效、节能、环保”，矿井余热资源做为煤矿企业可以回收利用的重要资源，研究余热利用技术很有必要。

关键词：余热利用；余热资源；利用

中图分类号：F426 文献标志码：A

在我国，煤矿是重要的矿物原料，煤炭的燃烧会产生大量的污染气体，例如，CO2、SO2等，这些污染气体会对环境带来较大的损害。通过对煤矿企业进行调查，发现煤炭开采过程中会产生大量的热能资源，矿井通风以及压风机运行过程中产生余热，可以将这些余热资源回收并加以利用，以此改变传统煤矿企业的供热模式，实现节能减排的目的。

1 矿井余熱综合利用技术

1.1 矿井乏风、排水余热综合利用技术

冬季，可以采用接触喷淋式或者间接式换热器，进行热量的置换，将矿井乏风的热量，转移到水中，依靠热泵机，将水中的热量进行提取，可以实现45℃～60℃的高温水供应。矿井排水中的热量，同样可以使用水源热泵技术进行热能的提取，获得45℃～60℃的高温水。这些高温水，可以实现矿井井口、建筑的防冻和保温，为职工提供热水洗浴，烘干员工工作服等。夏季同样可以利用热泵机进行获取冷冻水，为煤矿建筑提供制冷，同时可以利用提取的冷冻水，降低井口的进风温度，实现热湿交换，改善矿井井底的温度。

1.2 空压机余热利用技术

空压机余热利用技术主要依靠螺杆空压机热水机，进行热能的转换。例如，在空压机的正常运转中，会产生许多的热量资源，将这些热量资源进行回收和转换，将其转换到水中，利用水，吸收这些热量，水温提升的同时，空压机的温度会降低，由此，不仅实现了热量的回收，还保证空压机可以安全运行。空压机余热技术，可以充分利用压缩机的热能，可以提供75℃的热水供应，适用于矿区建筑取暖和职工洗浴等。该项技术的使用，可以停止空压机原有的散热系统，可以大幅度的节约能源。

1.3 节能监控和管理技术

依靠现代化的网络通信技术、计算机技术、分布控制技术，可以实现对煤矿余热利用情况的实时监控和管理。不仅具有数据高速采集、处理、归档功能，还有着优化系统运行、系统故障分析和诊断、能源平衡预测等功能。可以对矿井余热综合系统进行系统监视、数据查询、操作控制、信息管理，可以实现管理的直观化、图形化、定量化，大幅度提升系统管理水平。

1.4 矿井排水余热回收技术

矿井排水的余热回收技术，对矿井排水进行余热回收，避免矿井水中的有害成分，影响到热泵机的正常使用，所以在进行余热回收之前，需要对矿井水进行处理。常见的处理方式有：在热泵机组和矿井集水池之间安装全自动的过滤器或者旋流除砂器，净化矿井水中的尘土。在净化矿井水的过程，需要在矿井水流经热回收系统的同时，对矿井水进行处理，可以减少矿井水的热量损失。依靠对矿井水进行初级过滤、高级过滤，减少经过热泵机组的尘土含量，有利于保护热泵机组，同时提升热转换效率。

2 矿井余热回收方案和技术指标

2.1 技术实施方案

煤矿企业余热资源的回收方案可以设计如下：根据煤矿企业所处矿区的冷热需求，选择合适的热泵机组和设备；构建空压机的余热回收系统，选择空压机热水机，进行空压机余热回收；构建职工工作服的烘干系统，利用回收的余热资源，烘干员工衣服；设计矿井口防冻和保温的自动化控制系统，实现对矿井口的保温和防冻处理；设计各个设备间的连接管道、机房水源管道、机房和系统对接管道；对煤矿企业原有的矿井排水池进行改造，加装过滤装置；设计与新系统相匹配的供电配电系统；设计供冷、供暖的智能控制系统，对矿区分区、分时进行供暖或者供冷操作。

2.2 技术指标

煤矿企业余热利用技术需要具有如下技术指标：在冬季，通风机供暖系统的循环水温度，需要保持在43℃以上，供水温度要大于48℃，回水温度要大于43℃；在夏季，通风机供冷系统的循环水温度，回水温度保持在12℃，供水温度保持在7℃；冬季建筑供暖系统的循环水温度，回水温度要大于45℃，供水温度要大于55℃；矿区井口的进风温度不能小于2℃；建立热水洗浴系统，满足矿区的洗浴需求，池浴温度要大于42℃，淋浴温度要大于38℃；职工工作服烘干系统，满足矿区职工衣服烘干的需求。

2.3 煤矿企业余热利用技术的发展前景

煤矿企业余热利用技术有着广泛的发展前景。利用余热回收技术，可以将矿井回风和矿井水中的余热加以回收和利用，使用水源热泵技术，将回收的余热资源进行热能的转移，解决矿区井口的保温和防冻问题、职工的洗浴，衣服烘干问题，这样可以替代部分燃煤锅炉，实现了减少碳、硫、粉尘等有害物质的排放，有效节约燃煤，做到了煤炭企业的节能减排。

由于矿井回风和矿井水的温度变化不大，冬季时，矿井回风和矿井水的温度要高于大气的温度，夏季时，则低于大气的温度，可以大幅度提升矿井的余热回收效率，降低系统运行成本。回收余热资源，可以代替部分燃煤锅炉，减少了对燃煤的使用，同燃煤进行价格比较，煤炭价格昂贵，而余热回收系统，成本接近于零。加强余热资源的利用，可以取得不错的经济效益。

煤矿企业余热利用技术，可以减少污染气体、粉尘的排放，有着良好的环保功能。首先，矿井的回风热交换专职，可以将矿井排风中存在的粉尘进行阻拦，将其阻拦在水中，减少粉尘污染。其次，还可以阻止碳、硫等污染气体的排放。可以看出余热利用技术，有助于提升环境质量，减少污染物的排放，环保作用明显。此外，矿井余热利用技术，可以为井下作业人员提供一个良好的工作环境。

煤矿企业作为高能耗和高污染的企业，随着人们环保意识和节能意识的不断提升，余热资源利用技术必然会得到煤矿企业的高度关注，有着十分广阔的前景。因此，必须对余热利用技术进行深入的研究，并将其运用到煤矿实践活动中，在实践中，研究出一个具有综合功能，高效回收的余热资源利用系统，助推煤矿企业的节能减排。

结语

综上所述，在煤矿的生产过程中，会产生大量的余热，将这些余热资源进行回收和利用，符合国家呼吁的节能减排的要求，降低煤炭企业的污染，节约煤炭企业的生产成本，提升煤炭企业的经济效益和环保效益。煤矿企业余热利用技术主要包括以下几个方面：矿井乏风、排水余热综合利用技术、空压机余热利用技术、矿井排水余热回收技术。对余热资源的利用，很好的矿井保温、防冻，矿区建筑供暖供冷，职工洗浴、烘干等需求，对于煤炭企业的发展起到了很好的促进作用。

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