付云苓，李 虎（.貴州五輪山煤業(yè)有限公司，貴州 納雍 553309；.兗礦貴州能化有限公司，貴陽(yáng) 5500）

簡(jiǎn)述瓦斯發(fā)電余熱的應(yīng)用

付云苓1，李 虎2
（1.貴州五輪山煤業(yè)有限公司，貴州 納雍 553309；2.兗礦貴州能化有限公司，貴陽(yáng) 550022）

本文主要闡述了發(fā)耳煤礦瓦斯發(fā)電余熱利用工藝、主要工作內(nèi)容、經(jīng)濟(jì)效益分析等，瓦斯發(fā)電余熱的利用不僅緩解了燃煤鍋爐造成的環(huán)保的壓力，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排綜合利用煤礦瓦斯氣體，增加了經(jīng)濟(jì)效益。

瓦斯發(fā)電；余熱；熱交換器

貴州發(fā)耳煤業(yè)有限公司發(fā)耳煤礦位于貴州省六盤水市水城縣境內(nèi)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力300萬(wàn)噸/年，是發(fā)耳電廠配套煤礦。發(fā)耳礦井（一期180萬(wàn)噸/年）于2004年7月開工建設(shè)，2009年底建成投產(chǎn)。

發(fā)耳煤礦原設(shè)計(jì)采用兩臺(tái)DZL4-1.25-AⅡ/WⅡ型燃煤蒸汽鍋爐為礦區(qū)供熱，由于鍋爐加熱運(yùn)行效率較低，煤礦洗浴用熱負(fù)荷日均衡較差，加之燃煤鍋爐環(huán)保壓力大，運(yùn)行費(fèi)用高，為此考慮利用瓦斯發(fā)電機(jī)組余熱為礦區(qū)供熱，解決煤礦洗浴用熱問(wèn)題，就項(xiàng)目具體實(shí)施簡(jiǎn)述如下。

1　項(xiàng)目可行性分析

實(shí)現(xiàn)利用瓦斯發(fā)電余熱為煤礦洗浴提供熱源，首先要對(duì)煤礦洗浴系統(tǒng)的熱負(fù)荷水量、水溫等指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)瓦斯發(fā)電機(jī)組余熱的熱源能量進(jìn)行分析，核算發(fā)電機(jī)組余熱的熱能是否滿足礦井需求。為此發(fā)耳煤礦對(duì)設(shè)備設(shè)施運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，詳細(xì)如下：

1.1供熱負(fù)荷用水量統(tǒng)計(jì)表（如表1）

表1

1.2瓦斯發(fā)電機(jī)組余熱熱能統(tǒng)計(jì)表

發(fā)耳煤礦安裝600kW瓦斯發(fā)電機(jī)組8臺(tái)，裝機(jī)容量4800kW。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組消耗燃料的能量去向分別為電能30%-35%，廢氣30%，發(fā)動(dòng)機(jī)散熱25%-30%，其它散熱10%。

1.3瓦斯發(fā)電廠熱水量統(tǒng)計(jì)表（如表2）

表2

1.4供熱損失

發(fā)耳煤礦冬季環(huán)境溫度較夏季環(huán)境溫度降低約15℃，因此冬季熱損失30%左右，冬季供熱需采取補(bǔ)充加熱措施。通過(guò)核算，夏季機(jī)組冷卻循環(huán)水輸送至使用地點(diǎn)的溫度為42℃，冬季機(jī)組冷卻循環(huán)水若經(jīng)排煙管道加熱器再次加熱后輸送至使用地點(diǎn)溫度可達(dá)43℃。

經(jīng)過(guò)分析瓦斯發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的熱水量及水溫均能滿足礦井洗浴熱負(fù)荷要求。

2　項(xiàng)目實(shí)施

根據(jù)分析結(jié)果，確定了項(xiàng)目工藝流程及項(xiàng)目主要內(nèi)容。

2.1工藝流程

發(fā)耳煤礦瓦斯發(fā)電廠位于發(fā)耳煤礦輔助工業(yè)場(chǎng)地，距離主工業(yè)場(chǎng)地3.5公里，為避免地面施工造成土地占用、地企關(guān)系協(xié)調(diào)等問(wèn)題，確定在輔助工業(yè)場(chǎng)地安裝緩沖水箱兩組，每組有效容積60m3。熱水通過(guò)水泵加壓沿回風(fēng)平硐、軌道大巷、軌膠聯(lián)絡(luò)巷、膠帶大巷、主斜井輸送至主工業(yè)場(chǎng)地，與現(xiàn)有供熱管線接茬供給用戶，管線長(zhǎng)2500米，全線保溫。工藝流程如圖1：

圖1

2.2項(xiàng)目實(shí)施主要內(nèi)容

確定了工藝流程，發(fā)耳煤礦即刻制定了項(xiàng)目實(shí)施方案，主要工作內(nèi)容如下：

（1）改造瓦斯發(fā)電機(jī)組風(fēng)冷卻系統(tǒng)。一是將瓦斯發(fā)電機(jī)組原安裝風(fēng)機(jī)冷卻系統(tǒng)（每臺(tái)安裝2.2KW風(fēng)機(jī)一臺(tái)套）改造成水冷卻系統(tǒng)，拆除7臺(tái)，保留一臺(tái)。二是采用5mm厚鋼板自制水箱（長(zhǎng)×寬×高）4000×2000×500mm，水箱支架采用4組14#槽鋼制作，將水箱焊接在瓦斯發(fā)電機(jī)組集裝箱頂部，將原風(fēng)冷水箱放置到自制水箱內(nèi)，作為熱交換器使用，實(shí)現(xiàn)水水熱交換和機(jī)組循環(huán)水冷卻功能。

（2）在輔助工業(yè)場(chǎng)地建設(shè)20平方米的水泵房一座，安裝兩臺(tái)SLWR系列熱水臥式多級(jí)離心泵 （一用一備），水泵變頻控制系統(tǒng)一套。泵房外安裝60 m3不銹鋼保溫水箱兩組。

以上工作2015年9月份開工建設(shè)，11月份竣工投入運(yùn)行。

3　效益分析

項(xiàng)目實(shí)施前采用蒸汽鍋爐供熱每年約需費(fèi)用130萬(wàn)元。項(xiàng)目實(shí)施共計(jì)投資93萬(wàn)元，年運(yùn)行成本約42萬(wàn)元，通過(guò)測(cè)算預(yù)計(jì)13個(gè)月可收回投資，每年可創(chuàng)效200多萬(wàn)元。瓦斯發(fā)電余熱利用系統(tǒng)投入運(yùn)行后系統(tǒng)穩(wěn)定，供熱可靠。該項(xiàng)目投入運(yùn)行后停用了燃煤鍋爐，消除了二氧化硫和煙塵的排放，改善了大氣環(huán)境質(zhì)量，降低了企業(yè)環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，取得了較好的環(huán)境效益和社會(huì)效益。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.042

付云苓（1974-），女，本科，機(jī)電助理工程師。