[發明專利]一種煤礦雙熱源熱能利用系統及其運行方式

在審

• 申請號: 201510493350.0
• 申請日: 2015-08-12
• 公開（公告）號: CN105180245A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 王建學;李蘇龍;平建明;李廣俊;程秋紅
• 申請（專利權）人: 北京礦大節能科技有限公司;山西煤炭進出口集團科技發展有限公司;山西省長治經坊煤業有限公司
• 主分類號: F24D3/18
• 分類號: F24D3/18;F25B27/02;E21F1/00;E21F16/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種煤礦雙熱源熱能利用系統，其特征在于：它包括設置在礦井通風擴散塔頂部的礦井回風換熱器、回風換熱蓄水池、回風換熱循環水池、礦井水池、在線水處理設備、板式換熱器、熱泵機組單元、用戶設備；

所述熱泵機組單元可以為一個或一個以上并聯的熱泵機組；

所述礦井通風擴散塔內部彎道處設置若干弧形導流板，所述導流板與所述礦井通風擴散塔內壁兩側連接；

所述礦井回風換熱器底部設置所述回風換熱蓄水池，所述回風換熱蓄水池管道連接所述回風換熱循環水池，所述回風換熱循環水池通過回風換熱輸出、輸回管道連接所述熱泵機組單元的能量提取側，所述回風換熱蓄水池還通過噴淋循環泵連接所述礦井回風換熱器，形成回風換熱循環管路；

所述礦井水池中設置礦井水一次換熱循環泵和排水泵，所述礦井水池通過礦井水一次換熱輸出、輸回管道連接所述板式換熱器的熱源側，形成礦井水一次換熱循環管路；所述板式換熱器的冷源側通過礦井水二次換熱輸出、輸回管道連接所述熱泵機組單元的能量提取側，形成礦井水二次換熱循環管路；

所述熱泵機組單元通過循環泵連接所述用戶設備。

2.如權利要求1所述的一種煤礦雙熱源熱能利用系統，其特征在于：所述導流板由水平導流段和弧形導流段組成，所述導流板長度由內而外依次增大，所述弧形導流段的弧度與所述礦井通風擴散塔外弧度一致。

3.如權利要求1所述的一種煤礦雙熱源熱能利用系統，其特征在于：所述礦井通風擴散塔底部在所述回風換熱蓄水池之前設置擋水裝置。

4.如權利要求1或2或3所述的一種煤礦雙熱源熱能利用系統，其特征在于：所述熱泵機組單元包括兩個并聯的第一熱泵機組和第二熱泵機組；所述第一熱泵機組能量提取側的輸入端、輸出端分別連接第一管道，第二管道，所述第二熱泵機組能量提取側的輸入端、輸出端分別連接第三管道，第四管道。

5.如權利要求4所述的一種煤礦雙熱源熱能利用系統，其特征在于：所述第一熱泵機組能量提取側的輸入端通過所述第一管道分別連接所述回風換熱輸出管道、所述礦井水二次換熱輸出管道；所述第一熱泵機組能量提取側的輸出端通過所述第二管道分別連接所述回風換熱輸回管道、所述礦井水二次換熱輸回管道；

所述第二熱泵機組能量提取側的輸入端通過所述第三管道分別連接所述回風換熱輸出管道、所述礦井水二次換熱輸出管道；所述第二熱泵機組能量提取側的輸出端通過所述第四管道分別連接所述回風換熱輸回管道、所述礦井水二次換熱輸回管道。

6.如權利要求5所述的一種煤礦雙熱源熱能利用系統，其特征在于：所述回風換熱輸出、輸回管道，所述礦井水二次換熱輸出、輸回管道上分別設置第一截止閥、第二截止閥、第三截止閥、第四截止閥。

7.如權利要求1所述的一種煤礦雙熱源熱能利用系統，其特征在于：所述礦井水一次換熱管路上設置有并聯的所述在線水處理設備。

8.一種煤礦雙熱源熱能利用系統的運行方式，其運行步驟為：

1)開啟第一截止閥、第二截止閥，礦井通風擴散塔排出的礦井回風通過礦井回風換熱器將熱量傳遞給噴淋水，攜帶熱能的噴淋水匯集到擴散塔下方設置的回風換熱蓄水池，并通過管道輸送到回風換熱循環水池，回風換熱循環泵將循環水輸送到熱泵機組單元，經熱泵機組提熱后輸回到回風換熱循環水池，噴淋循環泵將提熱后的循環水輸送到礦井回風換熱器繼續與礦井回風接觸換熱，從而實現礦井回風側熱能的提??；

2)開啟第三截止閥、第四截止閥，井下涌出的礦井排水輸入到礦井水池，礦井水一次換熱循環泵將礦井水送入在線水處理設備，經在線過濾后進入板式換熱器，經板式換熱器提熱后返回礦井水池，從而實現礦井水一次換熱；板式換熱器冷源側循環水吸收熱源側的熱能后進入熱泵機組單元，經熱泵機組提熱后輸回到板式換熱器，從而實現礦井水二次換熱；經提熱后的礦井水通過礦井水池中設置的排水泵定期排出到水處理廠或作它用；

3)熱泵機組單元吸收礦井回風、礦井水側循環換熱中提取的熱能，通過機組內部制冷工質循環，將熱能不斷傳遞給用戶設備，從而滿足用戶熱需求。

9.如權利要求8所述的一種煤礦雙熱源熱能利用系統的運行方式，可以根據實際熱需求和熱源特點，切換第一、第二、第三、第四截截止閥，實現礦井回風、礦井排水中單一熱源供熱或礦井回風、礦井排水雙熱源供熱，保障了煤礦供熱系統的穩定性、可靠性。