我公司申報的《礦井乏風余熱、采煤廢水余熱及空氣源耦合利用替代燃煤鍋爐的研發及應用》項目，在集團公司第五屆科技大會上榮獲優秀科技成果二等獎。這得益于公司堅持節能減排、打造綠色礦山，在合理利用礦區余熱資源替代燃煤鍋爐供熱的道路上邁出了關鍵性的一步。也是在“雙碳”目標的大背景下做出了成績、干出了成效。近年來，公司對原滴道盛和礦十一井3臺4噸燃煤蒸汽鍋爐以回風余熱利用進行替換，滿足了入風井供暖季保溫防凍采暖需求；在滴道盛和礦立井安裝污水直進熱泵系統替代兩臺4噸燃煤鍋爐，用于建筑物供熱；針對滴道盛和礦立井選煤廠采用兩臺蒸汽鍋爐的情況，改造為空氣源熱泵供暖系統……多個系統更新改造成功，彰顯著高效節能、無污染、節約水資源的先進理念。在礦井的生產過程中，通風系統會產生大量的乏風，這些乏風中蘊含著豐富熱能。以往這部分熱能被排放到空氣中，沒有被收集利用。按照綠色礦山建設要求，如何將這些礦井回風余熱充分利用成為公司環保戰線的新課題。
在公司領導的支持下，公司多部門、單位聯合經過考察、論證、設計，礦井乏風余熱利用項目于2021年11月在滴道盛和礦立井正式投用。投用以來，這個井就取締了兩臺4噸的燃煤鍋爐，每年可為公司節省費用231.5萬元。相關技術人員向記者介紹，“冬季，由于氣溫偏低，井口和井筒壁容易結冰，對井筒安全十分不利，因此必須對井筒加熱。乏風余熱利用供熱系統就是由主扇排出的乏風氣體通過取熱片與熱泵機組蒸發器將乏風中的熱量提取出來，將無形的熱能通過變換集中送到了井下，不僅可以避免冬季井筒結冰造成的安全隱患，還能夠保證井筒底溫度保持在2攝氏度以上。”這個供熱系統的實現對礦井發展帶來的收益是顯而易見的。據了解，沒投用乏風供熱系統時，井口燃煤鍋爐供熱會產生大量煙塵、二氧化硫等氣體，空氣污染比較嚴重。采用回風余熱利用系統進行井口加熱每年運行費用約13.1萬元，每年節約標煤約為7503噸，減少二氧化碳排放量約為18434噸，減少二氧化硫排放量約為123噸，減少煙塵排放量39.3噸。公司在“利用余熱及清潔能源，替代燃煤鍋爐，讓藍天更藍”的實踐中緊緊把握能量這一關鍵點，把污水當成“能源”，真正實現了以水當油用的創舉。滴道盛和礦立井污水源熱泵系統于2022年9月開工建設，12月竣工并投入使用，為公司解鎖了新的資源循環利用鏈條。滴道盛和礦立井礦井水資源豐富，流量為每小時210立方米，水溫15攝氏度，一年四季水量及相關參數相對穩定，可以添加在污水源熱泵系統里面，實現“以水當油”。據了解，這個系統替代了兩臺傳統的4噸燃煤鍋爐，有效利用井下抽排上來的污水里蘊含的熱能，通過循環介質吸收、壓縮機升溫、高溫介質釋放等環節，滿足了立井2萬多平方米建筑冬季采暖需求——讓污水成為帶來熱量的寶貴資源。同時，渾濁污水經過混凝、沉淀、過濾等一系列工藝，被處理成接近飲用水標準的清潔水源，一部分可供井下灑水消塵、設備用水、選煤廠補水等工業復用水，一部分又用作洗浴、辦公、供熱等礦區生活用水，實現了水資源的循環復用。自2022年冬季供暖以來，設備運行數量60%左右，室內溫度達21至23°C，甚至有時可達到25到26°C，而這個系統也以效果良好、升溫快、用電量少、節省運行成本等優點為人稱道。后勤科科長杜學亮說：“雖然這種方式叫‘污’水源供暖，實際上卻是一種不可多得的清潔能源，它不會產生任何廢渣、廢水、廢氣和煙塵，比采用燃煤鍋爐每年節約運行費用62萬元。”滴道盛和礦立井選煤廠，原來采用兩臺蒸汽鍋爐才能滿足全廠區的供暖需求，自2022年，這個井投用空氣源熱泵機組后，供熱面積可達6千平方米，替代1臺燃煤鍋爐，運行費用是燃煤鍋爐的70%。原來，空氣源熱泵系統是這個井2022年10月投入使用的。它遵循逆卡諾循環原理，能夠克服原蒸汽系統遠距離輸送的熱損耗大、供熱穩定性差、易凍等缺陷。更令人驚喜的是，這個系統運行無任何污染，不產生廢渣、廢水和廢氣，不會產生城市熱島效應，室外低溫亦可平穩運行，是理想的綠色環保產品。而且，空氣源熱泵機組，工作于兩個近似定溫的熱源之間，通過制冷工質的相變吸熱與放熱，將低溫熱源的熱量傳遞給高溫熱源，從而達到制冷或制熱的效果。簡而言之，在寒冷的冬季，空氣源熱泵系統可以從空氣中汲取熱能，轉化為可直接使用的高溫熱水，滿足建筑物采暖。空氣源熱泵系統成功應用深受滴道盛和礦立井選煤廠員工的普遍認可。有了成功經驗后，公司大力推進清潔能源系統代替燃煤鍋爐的改造工程，其中，滴道盛和礦立井選煤廠二期工程將通過空氣源熱泵分布式供暖系統替代兩臺10噸和8噸燃煤蒸汽鍋爐，解決全廠的供熱問題；東海礦采用熱管熱泵技術對礦井乏風余熱、礦井水余熱回收進行綜合利用，也將淘汰4臺燃煤鍋爐……公司全力推進環境治理和綠色礦山建設，一幅由“黑色印象”逐漸轉向“綠色新顏”的錦繡畫卷正在雞西礦區大地徐徐展開。
文字：孟泠男
圖片：于 海
視頻：林 莽
編輯：郝俊丹 唐雅楠 孫 宇
審核：孫 鵬 陳忠國 王 偉
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