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在煤矿开采过程中,往往有大量的矿井涌水从井底水仓不断排到地面,水温一般一年四季稳定在18~20℃左右,其中蕴含着大量的低温热能;此外,许多煤矿建设了各类坑口电厂(燃煤坑口电厂,煤矸石、煤泥等各类资源综合利用电厂),其凝汽器冷却循环水水量巨大, 温度一般在20~40℃, 这部分低温热一般通过冷却塔散发到环境中,很少得到利用。而同时,煤矿地面建筑(办公楼、生产系统、职工宿舍、食堂等)供暖、井筒冬季防冻以及职工洗浴热水通过燃煤锅炉提供,消耗了大量煤炭。
如果将煤矿开采中产生废热、余热能回收,与水源热泵和空气源高温热泵系统结合,能将大量不能直接利用的低温热能变成有用的高温热能,用于矿区的冬季供热、井口防冻和夏季的空调系统,不仅能取代锅炉房,减轻环境污染的压力,还能降低企业的生产能耗、提高企业的经济效益。
云驾岭煤矿就以18~20℃矿井涌水和20~40℃的坑口电厂凝气冷却水为热源,采用高温热泵和低温热泵结合: 高温热泵产生的70~75℃的热水作为矿区地面建筑冬季采暖,低温热泵则产生60℃左右的热水用于井筒保温和职工浴室喷淋。采用热泵技术以来, 矿区每年节约煤炭消耗4000~5000t,减排CO2 12000~14000t,节能减排效果非常显著。
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