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最低-38℃!9万㎡煤矿热泵供暖+井下送风,给甲方年省200万!

 热泵市场 2022-07-13 发布于广东

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煤矿是能耗重地,包括采暖、热水和井下送风,传统的能源形式多为煤锅炉,在清洁取暖的大势下,改造成为必然。那么,煤矿改造该选择哪一种清洁能源呢?改造过程中需要注意哪些问题?改造后的效果怎样?能耗如何呢?
山西朔州右玉县教场坪集团采暖面积约9万㎡,井下送风主井风量需求为2500m³/h,副井风量需求为5000m³/h。
2021年集团进行了清洁能源改造,其中采暖一共安装了45台超低温空气源热泵机组,井下送风采用超低温双级耦合热泵。改造后相比原来的煤锅炉系统,每年可以节省200万元,得到了甲方的高度好评。
一、项目概况
山西教场坪能源产业集团公司是一家以煤炭为主的能源企业,位于朔州市右玉县元堡子镇。
项目总供暖面积约9万㎡,且井下送风需求大,原来都是采用燃煤作为供暖和井下送风的热源。
二、改造背景
2021年4月,为了保障清洁取暖项目顺利推进,朔州市政府制订了《朔州市冬季清洁取暖项目实施方案》,提出2021年采暖季前,平原地区、川区谷地散煤基本清零,2023年采暖季前境内清洁取暖全覆盖。
为响应政府清洁取暖的号召,教场坪集团决定对原有的燃煤锅炉进行改造。考虑到矿区位置、交通状况、能源成本、矿区安全等因素,经过多方考察和参观后,把空气源热泵作为主要的替代能源
三、项目建设难点
一是空气源热泵在山区较低温地方是否能正常运行。该项目所在地为右玉县,冬季最低气温为-34℃。而项目所在地海拔1400米,气候低温严寒而漫长,最低气温可达-38℃左右,对空气源热泵的制热能力及能效存在一定的影响。
项目技术人员深入当地了解气候特征、供暖环境,与专业技术人员沟通后,特为该项目选用超低温空气源热泵机组,确保低温工况下的制热效果和稳定性。
二是机组距离矿区噪音是否扰民。项目技术人员对机组出厂前在实验室进行多番测试,调整机组配置,风机采用降风噪、隔音、机组防震等措施;项目工程人员对机组安装时,做好阻尼式减震装置,大大地有效降低噪音,使噪音达70分贝以下
四、采暖改造
教场坪集团采暖面积约9万㎡,室内末端均为暖气片,其中部分建筑为新建项目,保温较好,且采用的是新型高效暖气片。
其中教场坪矿区采暖面积约4万㎡,原来使用的是一台10的燃煤锅炉,改造后安装了20台NSKR-U300AC的超低温空气源热泵采暖机组。
帽帽山矿区采暖面积约5万㎡,原来使用的是一台10的燃煤锅炉,改造后安装了25台NSKR-U300AC的超低温空气源热泵机组。
五、井下送风改造
据了解,井下送风项目原来使用的是1台10吨的燃煤蒸汽锅炉,结合矿区之前的运行数据,设计采用超低温双级耦合高温热泵机组
其中,空气源热泵将水温升到20℃后进入水箱A内,然后水源热泵抽取A水箱的水再次进行加热,升温到85℃左右进入B水箱,最终由B水箱输送到供热末端。
主井风量需求为2500m³/h,副井风量需求为5000m³/h,主井选用8台NSKR-W600HH-S超低温双级耦合高温机组,副井选用16台NSKR-W600HH-S超低温双级耦合高温机组。
六、项目安装
项目所有主机均安装在矿区的空地,且周围通风良好,确保制热效果。
主机全部安装在约50公分高的水泥基座或槽钢支架上,减少冬季积雪以及化霜水的影响;室外管路全部做好保温措施,采用5公分的橡塑保温棉,外包铝皮;室外线路全部安装在线槽内,减少故障的同时延长使用寿命。
七、节能分析
采暖改造前,一共使用两台10的燃煤锅炉,每天消耗14吨煤(教场坪矿区6吨+帽帽山矿区8吨)、204度电,燃煤总费用为3780000元(单价按照平均1500元/计算),电费为204度*10小时*0.6元/度*180天=220320元,总的采暖成本为4000320元。
改造后空气源热泵的冬季运行费用为45台*50kW*10小时*0.6元*180天=2430000元。
改造前井口采用1台10吨燃煤蒸汽锅炉,需要每天燃烧12吨煤,冬季运行费用为12吨*120天*1500元=2160000元。
改造后的超低温双级耦合高温机组系统每天运行18h,每度电0.6元,井口送风合计120天,运行费用为24台*58kW*18h*0.6元*120天=1804032元。
综上,改造后冬季采暖成本节省约1570320元,井口送风的成本节省了355968元,每年和减少成本1926288元
另外,由于改造后采用热泵系统,实现了智能控制,相比原来烧煤节省了大量的人工成本,因此每一年为矿区节省的能源和人工费用超过了200万元
八、改造后效益
1.空气源热泵清洁供暖因地制宜解决矿区工人的居住采暖问题,不仅提高了矿区的舒适度,使居室温暖、环境整洁,还提高了矿区生产安全性和智能性。据矿区相关负责人介绍,改造后采暖效果更加稳定,室内保证在20℃以上,且实现了智能化控制,节省了大量人工成本
2.响应国家及山西节能减碳政策,实现矿区可持续发展、绿色环保,打造绿色矿区、碳排放达标矿区、智慧矿区。
3.无需电力增容,降低电能消耗及电网铺设成本;无需年检和运营附加费;无需燃料运输和储存;无需专人值班;无需复杂的维护和检修,运行成本低,投资回收期短。
九、产品选择
据悉,为应对项目所在地冬季超低温的工况,该项目采暖选用的是暖圣商用超低温空气源热泵,产品能够在-38℃的低温工况下稳定制热,出水温度达到了60℃,很好地满足了低温环境下传统暖气片改造的需求。
1.采用国际著名品牌压缩机,制热能力强劲,效能比比目前市场上最先进的活塞式压缩机还高12%
2.采用内螺纹铜管,其内表面呈凹槽设计,与冷媒接触面积更大,热交换更充分,换热效果更好。
3.采用三排高效蒸发器,翅片式蒸发器为亲水铝箔波纹片,铜管为内螺纹薄壁管,具有融霜快、吸风效果好、吸热面积大、不开窗、不积尘等优点,大大提高机组的吸热量。
4.采用日本鹭宫技术电子膨胀阀,数码技术控制方式控制工质达到最佳流速效果,从而降低压缩机耗能,提高COP值。
5.采用正品出厂三花四通阀,通过电磁阀线圈电流的通断,来启闭左或右阀塞,从而可以用左、右来控制阀体两侧的压力,使阀体中的滑块在压力差的作用下左右滑动,从而转换制冷剂的流向,达到高效制热的作用。
6.采用电控智能控制,防冰冻保护系统在严寒的冬天照样安全无忧,特有5G无霜系统,低温制热性能更加出众,智能启动无霜系统节能更加出色。
暖圣集团致力于新能源行业十余载,倾心研究开发节能、洁净供热技术,研发了空气源热泵、电能、燃油、燃气、生物质能、太阳能等新能源系列产品,取得了多项具有公司自主知识产权的核心技术,在市场上得到了广泛应用,样板项目林立。
广东暖圣新能源科技有限公司是一家以空气源热泵系列产品为主,集设计、开发、生产、销售于一体的高新技术产业,以变频控制技术为核心,专业制造“-38℃超低温空气源热泵”系列产品,目前拥有广东佛山和山西忻州两大基地。
暖中国之心,立能源之圣!暖圣凭着独特的性能、可靠的质量、优质的服务和持续的创新,深受广大用户欢迎和信赖,未来将继续深耕新能源领域,为广大海内外客户提供优质的产品和服务。
版权:感谢广东暖圣新能源科技有限公司总经理张晓勇接受本微记者采访,并提供图片和技术支持!

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