黄玉川 第13章 采暖通风及供热.docx
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黄玉川第13章采暖通风及供热
第十三章采暖、通风及供热
13.1采暖、通风与空调
13.1.1设计范围
矿井工业场地建筑物采暖、通风，井筒防冻及浴室、选煤厂供热。
13.1.2设计依据
13.1.2.1设计规范及规程
《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）
《锅炉房设计规范》（GB50041-92）
《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）
《煤炭工业采暖通风及供热设计规范》（MT/T5013-96）
《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）
13.1.2.2气象资料（依据内蒙古准格尔旗气象资料）
冬季采暖室外计算温度：
-18℃
冬季极端最低温度平均值：
-25.8℃
冬季通风室外计算温度：
-12℃
夏季通风室外计算温度：
28℃
年采暖天数：
154d
冬季主导风向：
NW
冬季室外平均风速：
2.0m/s
最大冻土深度：
133cm
13.1.3采暖
本矿井地处采暖区，凡经常有人工作和休息的建筑物以及有防冻要求的工业厂房、生产系统等均设集中采暖。
其中工业场地生产系统、工业厂房等工业建筑采暖采用110/70℃高温热水，联合建筑、行政办公楼、职工公寓等行政公共建筑采暖用95/70℃热水。
由于采暖水温度不同，需要设换热站，交换出95/70℃采暖热水，以满足职工公寓等行政居住建筑的采暖供热。
换热站设在联合建筑里，安装智能换热机组1台（内设两套板式换热器），机组产热量为3000kW。
集中采暖热源来自工业场地锅炉房，散热器采用铸铁型散热器，工业场地内采暖最高点为副井井塔提升机大厅,高于副井井口房地面38.07m，副井井口房地面与锅炉房地面高差11.5m，110℃高温水汽化压力4.6m，系统定压54.17m,所有散热器采用工作压力为0.8MPa的孕育稀土铸铁辐射对流散热器。
工业场地各建筑物采暖通风耗热量见表13.1-1。
13.1.4通风、空调
工业场地各建筑物，当自然通风不能满足时，应采用机械通风，各房间通风换气次数见表13.1-2：
由于浴室换气量较大，冬季当人洗浴时又不能直接吹室外冷风，为此在浴室吊顶内设置热回收式新风换气机组，室外新鲜的空气通过机组加热过滤处理后送入室内，室内污浊的空气通过机组释放热量后排出室外，机组热回收率大于70%以上。
此机组即节约了能源又满足使用要求。
食堂厨房操作间的排风经过油烟净化装置处理，满足大气排放标准后排放，油烟净化设备选用LC-YJ-J-10型机械过滤式油烟净化器。
工业场地的副立井由于采用大罐笼提升设备，每台提升机所配交-交变频电动机由于功率大，发热量大，需要风冷却，电动机设备留有进、排风口，冷却风量和风压由机电专业提供。
为了排除电动机余热，选用空气处理机组。
夏季送风全部采用室外风，冬季由于室外气温太低，有结露问题，混合一部份室内风，风量的调节由混合段的风阀调控。
设备排风夏季全部排至室外，冬季为了解决井口房漏风量大温度难以保证的老大难问题而通过排风管道全部排至井口房，冬、夏季通过风阀转换。
表13.1-2建筑物通风换气次数表
房间名称
换气次数（次/h）
房间名称
换气次数（次/h）
10KV配电室
6
油脂库
3
浴室
9
汽车库
3
更衣室
3
洗衣房
13
食堂厨房
40～50
换热间
10
矿灯房
10
联合建筑内的会议室、安全监控及调度室、任务交待室；食堂的大餐厅、会议室、包房；10kV变电所的主控制室等设分体空调。
通风、空调等设备详见表13.1-3。
13.1.5生活供热
13.1.5.1洗衣房
在工业场地联合建筑的半地下层内设洗衣房,原煤生产人员的工作服全部公管制,工作服每日一洗，原煤生产人员四班总人数为428人。
洗衣每日按三班，每班洗4小时，洗衣量为53.5kg/h，洗衣房内设洗衣量为50kg/h全自动洗涤脱水机XGQ-50F型2台，设衣量为50kg/h电烘干设备GDZ-50型2台，洗衣耗热量为223.42kW，设洗衣热水由浴室换热设备提供60℃热水。
13.1.5.2浴室
工业场地浴室、职工公寓、洗衣热水均由联合建筑内的热交换站提供，热水温度为60℃，一次热媒由锅炉房提供110/70℃高温热水，浴室换热设备总热量为5154.42kW。
13.1.5.3饮水供应
为了方便工人饮水，在办公室、职工公寓、食堂、浴室等公共场所设置电开水器。
井下作业人员的开水量按最大班每人3L计，电开水器设在井口房附近。
13.1.5.4食堂
为方便职工生活，食堂内设冷藏设备，选取组合式冷库ZLK-13B型1台,库容积为13m3。
食堂炊事用燃料采用罐装液化石油气。
洗衣房、食堂及采暖换热设备见表13.1-4。
13.2井筒防冻
矿井工业场地进风有主斜井和副立井，其中主斜井进风量为47m3/s,副立井进风量为145m3/s。
为防止井筒结冰，井筒进风必须加热，在主、副井井口房处分别设空气加热室,通过加热器将部分室外空气加热后送往井筒，由于送往井筒的热风被井下负压所吸引，不存在上扬外逸，所以井筒送风口以上存在结冻问题，需要在井口房增加暖气散热面积及暖风机解决。
加热室的室外计算温度根据规范要求取历年的极端最低温度平均值。
空气加热室水侧热媒为110/70℃高温热水,热风与冷风混合温度按2℃计算。
井筒防冻的计算数据及设备选择详见表13.2-1。
13.3供热
13.3.1总热负荷
矿井和选煤厂采暖及供热耗热量见表13.3-1
13.3.2煤质资料
锅炉房燃用洗煤厂成品煤，煤种为长烟煤，煤质工业分析平均值如下：
水分Mad：
24%，灰分Ad：
24%，挥发分Vdaf：
39%，全硫Std：
0.8%，发热量Qnet,ad：
19MJ/kg。
表13.2-1矿井和选煤厂采暖及供热耗热量表
名称
项目
主斜井
副立井
室外计算温度（℃）
-25.8
-25.8
加热空气温度（℃）
50
60
井筒混合温度（℃）
2
2
井筒进风量（m3/s）
47
145
加热空气量（m3/s）
17.24
46.98
实际耗热量（kW）
1845.16
5691.53
空气加热器型号
SRL17x10/2
SRL20x10/2
空气加热器片数
12
27
通风机型号
4-72-12No12C
4-72-12No16B
通风机台数
2
3
通风机性能参数
L=35813m3/h
H=580Pan=560r/min
N=11kW
L=63960m3/h
H=490Pan=400r/min
N=15kW
表13.3-1工业场地总耗热量表
序号
项目
耗热量（kW）
热媒温度（℃）
1
矿井井筒防冻用热
7536.69
110/70
2
矿井行政及公共建筑采暖
2641.96
95/70
3
浴室及洗衣用热
5154.42
60
4
矿井工业建筑采暖
2999.63
110/70
5
生产系统供热
989.21
110/70
6
选煤厂生产系统供热
7040.23
110/70
总计
26362.14
13.3.3锅炉房燃用煤情况
以上煤种适用于各种类型的锅炉,由于链条炉管理简单且占地面积小一般优先考虑,但链条炉要求煤的粒径在0～50之间并且3mm以下的屑含量不超过30%,但选煤厂给锅炉房的煤为粒径在0～13之间的末煤,根本不适合链条炉用,所以只能选适合末煤燃烧的循环流化床锅炉。
13.3.3锅炉房设备
锅炉房冬季计算最大用热负荷：
26362.14kW（折合蒸发量37.7t/h）；夏季最大用热负荷：
5154.42kW（折合蒸发量7.36t/h）。
按要求考虑热力管网漏损系数1.05，锅炉选型冬季计算最大用热负荷：
27680.25kW（折合蒸发量39.54t/h）；夏季浴水换热热损系数1.1，夏季最大用热负荷：
5927.58kW（折合蒸发量8.46t/h）。
由于没有电厂等其他余热可利用,根据冬、夏季供热负荷的情况，在工业场地建锅炉房一座,供整个工业场地用热。
根据耗热量及燃料情况选择2台14MW（20t/h蒸吨）和1台7.0MW（10t/h蒸吨）的循环流化床锅炉，冬季最冷季节2台14MW（20t/h蒸吨）锅炉投入运行，夏季只运行1台7.0MW锅炉。
由于锅炉选型没有太多余量，只要增加建筑热负荷锅炉房就无法满足要求，因此锅炉房预留一台14MW（20t/h蒸吨）锅炉位置。
锅炉型号和参数：
SHXF14-1.25-A型高温热水循环流化床锅炉，单台供热量14MW；SHXF7.0-1.25-A型高温热水快装锅炉，单台供热量7.0MW，锅炉进出水温度均为110/70℃，燃用粒径在0～25之间的末烟煤。
锅炉房用煤来自选煤厂产品仓，通过去锅炉房带式输送机，再转载到带式输送机至各炉前煤仓，从煤仓进入锅炉螺旋给煤机。
煤的粒度为0～25mm，适合循环流化床锅炉燃烧。
锅炉落渣通过落渣管排至渣沟后，由灰渣泵水力冲至沉渣池。
锅炉的除尘器为水膜喷雾旋流板型水力除灰，灰水流入灰沟,由灰渣泵水力冲至沉灰池，灰渣水经过沉灰渣池、过滤池、清水池后通过清水泵供除尘器循环使用，灰渣沉到一定量后由电动单梁抓斗龙门起重机抓至晾晒场由汽车运走。
水膜喷雾旋流板型除尘器，除尘效率达99%，满足大气排放要求。
锅炉房耗煤量和除渣量：
采暖期每天按20小时计算，非采暖期每天按12小时计算。
耗煤量：
采暖期6.75t/h，135t/d；非采暖期1.5t/h，18.0t/d。
灰渣量：
采暖期2.3t/h，45t/d；非采暖期0.5t/h，6.0t/d。
锅炉房烟囱为高50米钢筋混凝土烟囱，上口内径1.9m。
锅炉房设备详见表13.3-2,锅炉房布置图详见图号C1570G-838-1～4。
13.4室外供热管网
由于冻土深度达1.33m，室外供热管道均采用地沟敷设，地沟内管道采用岩棉管壳保温，管道伸缩采用波纹管补偿器，管材全部采用无缝钢管。
供热管道平面图详见附图C1570G-812-1。
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