煤矿井筒防冻设计的方案.pdfVIP

1200m³/min进风井

红外加热热风输送系统

可行性分析

方

案

扬州希塔尔电气设备有限公司

王云龙

目录

1总论……………2

2通风耗热量计算………………4

3红外线加热的原理……………4

4设备选型………8

0/21

5性能比较………9

6系统安全运行方案……………12

7自动控制系统…………………13

8基础设施要求…………………15

9三废治理及环境保护…………15

10能耗统计与管理………………16

1总论

1.1工程背景

通风是采矿中的重要环节，冬季通风中由于带来矿井地面环境的

寒冷气流经过井下通道，致使井上井下都与环境温度相差无几。采矿

设备与设施不能在低温环境下运行工作，如综采设备的润滑油、输送

煤炭出井的橡胶输送带、供给井下工作用的自来水、操控作业人员的

工作条件等等。为了保证井下设备设施的正常运转，保证安全生产，

1/21

需对主井及副井进行热风输送，冷热风入井混合后，保证井内温度不

小于2℃，确保生产安全运行。

1.1.1传统井筒保暖做法：

1）、采用在主井井口、副井井口处各设空气加热室一座，主副井

供热热媒一般为高温蒸汽锅炉提供的蒸汽或常压锅炉提供的蒸汽和

热水，末端采用散热器或暖风机，经风机将空气加热室的热风输送到

井下。

2）、在室内建一个燃煤的空气加热室，将通过室内的盘旋管道内

的空气加热，采用风机、管道送到主井井口和副井井口。

1.1.2目前先进的做法是：

1）、采用热泵形式，将进下排出的带有温度的空气，通过二次热

交换的方式加热空气，将加热的空气通过风机送到主井井口和副井井

口。

2）、远红外线热风输送形式，利用电能通过远红外电热管自动将

空气加热到一定温度，用风机将热风送到主井井口和副井井口。

远红外电热管加热空气方式，科学先进地运用了传热的三大主要

方式，对流、热传导、辐射技术。远红外线热风输送系统中的热风炉

加热管表面温度为800~1000度，使加热管周围15mm内分布的空气

产生振荡，并在1~1.4s的时间内被迅间加热到80~210℃。

红外线加热管设置为密集布置，管外的被加热的片状吸热物质在

红外辐射下迅速被加热，在15mm内只有一根加热管工作就能传递热

量、辐射周围的其他加热管，整个加热室内的每根加热管均有相应的

2/21

热量对空气加热。红外线热风输送系统对电能的利用率极高，对节约

能源、环境保护、安全生产将带来新的条件和效益。其他如用燃汽加

热、燃油加热、桔杆加热等这里不作一一的分析评估，仅对远红外线

热风输送系统在矿井中的应用进行研究分析。

远红外热风输送系统已经在内蒙鄂尔多斯煤炭集团阿尔巴斯一

矿实质性地运行了四年，在偏关正兴煤矿实际运行三年，运行效果、

运行质态较好，运行综合成本较低、免维护费用，从长远考虑，具有

一定的经济、环境和社会效益。

方案针对传统锅炉供热以及远红外线热风输送系统进行性能比

较，从投资、热力负荷、电力负荷、安全性、占地面积、运行费用等

方面进行全面分析对比，从而对远红外线热风输送系统的节能环保、

安全可靠得到明确的结论，为相关主管部门提供科学依据。

1.2编制依据

（1）《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003

（2）《锅炉房设计规范》GB50041-2008