新型热管矿井回风低温热能回收技术方案

少海

矿井回风一年四季连续运行，蕴藏着十分巨大的低温热能。近年来回收矿井乏风中的低温热能解决井口防冻的回风源热泵系统，已经得到了广泛的应用。该系统与传统的燃煤锅炉相比，在节省原煤消耗，降低运营成本，减少温室气体排放等方面展现良好成效，取得了显著的经济效益和环保效益。但回风源热泵技术也存在它的不足：
1、热泵系统采用气-水直接换热的原理回收矿井回风中的低温热能，回收的热能受到循环水温度的限制，换热后矿井回风的温度较高，回收温差小，矿井回风低温热能的回收率受到局限。
2、热泵系统采用了气-水换热、热泵系统工质循环提温、水- 气换热三个循环过程完成进风井新风加热。循环回路多，装机功率大， 电能消耗较大，系统效率较低。由于热泵系统比较复杂，运营管理费用相对较高。
3、热泵系统采用低温热水作为井口防冻的热源，以传统的铜排翅片管作为井口加热器的换热元件，换热元件的冰冻事故时有发生， 特别是在低温、高寒地区尤为突出，严重影响井口防冻安全运行。
本方案采用一种"新型热管矿井回风低温热能回收技术方案"。这种低温热管余热回收系统，采用气-气直换热方式为进风井新风加热，满足井口防冻热能需求。它与热泵系统相比，投资费用更低，运行费用更少，热能回收更多，可靠性更高，而且从根本上解决井口加热器的冰冻难题。
鉴于矿井回风源热泵技术的系统造价高、运行维护费多和管理难度大等问题，我们借鉴直接蒸发式热泵技术的应用方式，将其他行业普遍应用的低温热管技术应用于矿井回风领域： 在风井设置大型低温热管换热装置，对回风口进行封闭改造后将矿井回风通过新建风道引入换热装置，而室外新风也经过换热装置置换热能后在送入进风井，如此可实现真正意义上的高效、节能、管理简便，同时实现真正意义上的"无人值守"。

少海

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