这是全国首个使用矿井回风热泵系统的煤矿。4月28日,东庞煤矿水电公司副经理马建忠向记者揭示其秘密:从矿井回风中采集低温废热当作“种子”,通过新技术“长”出新能源,实现冬天供暖,夏天制冷等功能。
我国煤矿以前基本都采用燃煤锅炉供暖,而燃煤是造成雾霾天气的重要原因之一。2008年,煤矿低温废热回收利用技术由冀中能源股份有限公司和北京矿大节能科技有限公司共同研发并实施。研发团队主要成员之一、河北工程大学教授王景刚表示,采用这一技术,实现了全矿区范围内取消燃煤锅炉,为我省削减4000万吨燃煤提供一种新思路。
热泵技术将低位废能变为可用能
“冬天暖气热得很,夏天还能感觉到凉风习习,和传统空调没什么两样。”记者在北井矿区热泵机房看到,机房里整齐排列着热泵机组和各种管道、设备,一台供洗浴用热泵机组正在运转。
马建忠指着这些设备说,通过回风换热器和热泵装置,就能将18至21摄氏度的矿井回风中蕴含的热能转移到循环水中,“原本无法有效利用的低位废热,由此摇身一变成为可利用能源,制出45摄氏度热水或7摄氏度冷水,向整个矿区供热和供冷。”
事实上,不仅是东庞煤矿,我国大部分煤矿在开采过程中都会伴生大量矿井回风和矿井排水,同时存在坑口电厂冷却水、洗浴废水以及工业炉窑排烟等废热。这些废热资源储量巨大,但由于大都温度较低,不能直接利用,以往基本会被排放到外界环境中,造成很大的能源浪费。“比如,全国煤矿每年外排矿井水约420亿立方米,利用率却不到30%。”王景刚介绍说。
之前不能有效利用的低位废热资源,怎样才能变废为宝呢?“说白了,就是借助热泵技术,像水泵一样把这些低位热能‘提’出来,经过电力做功,提供可被人们所用的高品位热能。”王景刚打了个比方,“换句话说,热泵就相当于能源的采掘机。”
热泵系统主要由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器等构成。王景刚解释说:“经过整个系统将完成吸热、压缩、放热、节流的循环过程,借助储存在煤矿废热中的低位热能,将低温低压液体转化成高温高压液体,所放出的热能不断转移到水循环系统中,将水温提升至设定的温度供矿区采暖、洗浴等使用。”
