新能源供暖，未來礦山供熱的發(fā)展大勢！

我國傳統(tǒng)能源面臨的緊缺危機越來越凸顯，新能源供熱的出現(xiàn)將緩解能源危機，并且對于我國的節(jié)能減排具有現(xiàn)實性的重大意義。在政府綠色理念和多項國家政策的推動下，多種新能源供熱技術(shù)已逐漸在各行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

新能源供暖發(fā)展的必要性

從“十一五”計劃開始，我國生產(chǎn)、經(jīng)濟建設(shè)進入高潮，能源需求壓力增大。我國在能源政策上提出了落實資源節(jié)約基本國策，加快推進資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會建設(shè)，節(jié)約與開發(fā)并重，促進經(jīng)濟社會實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的方針，在環(huán)境保護和節(jié)約能源上采取了一系列措施，新能源供熱產(chǎn)業(yè)得到了迅猛發(fā)展。

目前，多種能源、多種供熱方式可供選用，滿足了不同類型建筑和地區(qū)的需要。我國供熱所用能源包括：煤炭、燃油 、天然氣 、電能、太陽能、地熱等。新能源供熱主要是采用其他新能源、新技術(shù)替代傳統(tǒng)供熱方式，比如利用空氣源、地熱、冰放熱技術(shù)、光發(fā)電技術(shù)等。

據(jù)中國城鎮(zhèn)供熱協(xié)會召開的第三屆中國供熱學術(shù)年會（2020）獲悉，截至2019年底，北方供熱熱源結(jié)構(gòu)中，可再生能源供暖僅為3%，發(fā)展?jié)摿薮?。專家建議，應(yīng)加快增加新能源在供暖領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模，實行合理的終端消費，從熱源到用戶端形成完整的供熱體系，通過技術(shù)的調(diào)節(jié)、設(shè)備的組合、產(chǎn)品的應(yīng)用，使“合理供熱”與“節(jié)約用熱”并重，推進清潔取暖更加高效、低碳。

此外，在《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》中，又把大力發(fā)展和規(guī)?；瘧?yīng)用新能源和可再生能源作為能源領(lǐng)域的優(yōu)先發(fā)展主題，從國家立法和發(fā)展戰(zhàn)略的高度，對可再生能源的發(fā)展應(yīng)用予以強力推動。

由此可見，隨著國家節(jié)能減排目標的提出，低碳新能源能源供熱已成為當前供熱的發(fā)展大勢。

新能源在礦山供熱中的綜合利用

近幾年，鑫海礦裝緊跟國家節(jié)能減排的發(fā)展目標，在礦山設(shè)計規(guī)劃中不斷采用新能源供熱，取得了豐碩的成果，并成功應(yīng)用于各大選礦廠。目前，鑫海礦裝在礦山供熱中采用的新能源主要包括：水源熱泵、空氣源熱泵、余熱回收供暖、太陽能綜合利用。

其中，水源熱泵以水為介質(zhì)，空氣源熱泵以空氣為介質(zhì)，只提取熱量，不消耗水資源；余熱回收系統(tǒng)利用工業(yè)中的余熱進行供暖。新熱能與燃煤鍋爐相比，不需要煤場、渣場，與燃油鍋爐相比，不需要儲油房，機房面積與鍋爐房相比大大減少，建筑設(shè)施干凈美觀，環(huán)保無污染。在使用過程中無燃燒過程，避免了排煙、排污及噪音，屬于綠色環(huán)保、節(jié)能減排的產(chǎn)品。

鑫海礦裝所采用的新能源礦山供熱，保證了冬季供暖、夏季制冷以及提供生活熱水，冬夏切換靈活。同時，其自動化及遠程控制更加安全、穩(wěn)定，既可用于中小區(qū)域供暖、制冷，又可多機組組合用于建筑群體供暖、制冷，應(yīng)用廣泛。

1、水源熱泵系統(tǒng)

水源熱泵技術(shù)是利用地下水源，如地下水、礦井水的水為介質(zhì)，來提取能量實現(xiàn)制熱和制冷的系統(tǒng)。通過消耗少量的高品位電能將水中的低品位熱量提取出來，變成可以直接利用的高品位能源，實現(xiàn)了低位熱能向高位熱能的轉(zhuǎn)移。

（水源熱泵技術(shù)的工作原理圖）

水源熱泵技術(shù) - 選廠應(yīng)用案例

山東萊州某金礦水源熱泵系統(tǒng)

該工程設(shè)計選用雙螺桿高溫型的水源熱泵機組，分別為30HXC800A-HP2型、30HXC700A-HP2型、30HXC350A-HP2型和30HXC163A-HP2型。本系統(tǒng)的水源為礦井水，采礦涌水的水溫恒定在20-22°C，水量較大，能夠滿足供暖系統(tǒng)的需求，2007年該系統(tǒng)進行設(shè)計規(guī)劃，冬季總供暖面積約16萬m2，夏季空調(diào)系統(tǒng)面積約3萬m2。冬季提供辦公區(qū)、家屬區(qū)及各車間供暖；夏季時，該系統(tǒng)為辦公區(qū)提供空調(diào)，運行效果良好。

山東某冶煉礦區(qū)水源熱泵系統(tǒng)

該系統(tǒng)設(shè)計選用水源熱泵機組30HXC350A-HP2型3臺，供暖面積約3.6萬m2，其中辦公樓等生活區(qū)約1.2萬m2，車間約2.4萬m2，設(shè)計于2009年，至今實際運行9年，冬季供暖，夏季制冷，每年運行兩季，效果良好。

山東某礦區(qū)水源熱泵改造工程

該工程設(shè)計選用水源熱泵機組30HXC-HP2-200A型1臺，30HXC- HP2-300A型1臺，總供暖面積約2.6萬m2，該系統(tǒng)水源屬于礦井水，利用采礦井下涌水，提取其熱量進行供暖。至今已運行9年，冬季供暖，夏季辦公樓制冷。

2、空氣源熱泵系統(tǒng)

作為一種熱泵技術(shù)，空氣能(源)熱泵素有“大自然能量的搬運工”的美譽，有著使用成本低、易操作、采暖效果好、安全、干凈等多重優(yōu)勢。以無處不在的空氣中的能量作為主要動力，通過少量電能驅(qū)動壓縮機運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移，能夠逐步減少傳統(tǒng)采暖給大氣環(huán)境帶來的大量污染物排放，保證采暖功效的同時兼顧節(jié)能環(huán)保的目的。

（空氣源熱泵系統(tǒng)聯(lián)系圖）

（空氣源熱泵系統(tǒng)原理圖）

空氣源源熱泵技術(shù)-選廠應(yīng)用案例

蓬萊某金礦廠區(qū)空氣源熱泵供暖系統(tǒng)

該礦區(qū)涌水量很少，設(shè)計選用6臺ACD-S-HP130-H-LHW-G型空氣源高效超低溫型熱泵機組，供暖效果良好。

3、余熱機組供暖系統(tǒng)

余熱機組供暖主要是回收機組余熱用于供熱、供暖，變廢為寶。余熱機組供暖既可節(jié)能，提高能源效率，又可減排，減少能源消耗與污染物、二氧化碳以及水蒸汽排放。

余熱機組供暖技術(shù)-選廠應(yīng)用案例

國外某金礦堆浸廠余熱回收供暖系統(tǒng)

本項目由柴油發(fā)電機組供電，柴油發(fā)電機組常年連續(xù)運行，柴油發(fā)電機組的煙氣溫度很高，約480-500°C，設(shè)計采用煙氣余熱回收裝置，為廠區(qū)及生活區(qū)供暖，供暖計算面積約1.9萬m2。

設(shè)計選用6臺1500kW的發(fā)電機組，5用1備，配置6臺余熱回收機組，5用1備，與發(fā)電機組一對一配置安裝。余熱回收總熱量約2930 kW。相當于一臺2.8MW的燃煤鍋爐的供熱量。

從供暖系統(tǒng)的年運行費用（不含水費）比較可見：相同供熱量的情況下，選擇余熱回收系統(tǒng)年運行費用約24.5萬元，選擇燃煤熱水鍋爐系統(tǒng)年運行費用約239.0萬元，燃煤鍋爐系統(tǒng)每年運行費用比余熱回收系統(tǒng)高214.5萬元，其中大多是燃料煤的消耗費用（185.0萬元），此系統(tǒng)節(jié)約了大量的煤炭資源，也達到了新能源的綜合利用和環(huán)保要求。

4、太陽能綜合利用系統(tǒng)

太陽能是世界上資源豐富的能源，是一種環(huán)保無污染能源。以我國為例，太陽能資源十分豐富，其總輻射量在120-280W/m2，2/3的國土面積年日照小時數(shù)在2200h以上，年太陽輻射總量大于5000MJ/m2，相當于170kg標準煤。

太陽能綜合利用技術(shù)-選廠應(yīng)用案例

煙臺某礦區(qū)供暖系統(tǒng)

煙臺某礦區(qū)供暖系統(tǒng)設(shè)計采用太陽能加熱軟化水作為鍋爐補水，提高進鍋爐補水溫度，從而實現(xiàn)減少天然氣耗量，達到節(jié)能的目的。該項目蒸汽鍋爐蒸發(fā)量為2t/h，連續(xù)運行，補水按12t/d計算，設(shè)計太陽能補熱系統(tǒng)。設(shè)計58/1800-50集熱器配置24組，總集熱面積191.52m2，1.8米真空集熱管1200支。太陽能集熱器的年節(jié)能量為466310MJ。

熱泵技術(shù)、太陽能、余熱回收技術(shù)、風能等可再生能源在工業(yè)園區(qū)、礦山企業(yè)及生活區(qū)中已經(jīng)得到了大量的推廣及應(yīng)用，隨著國家對環(huán)保的進一步嚴格要求，鑫海礦裝將繼續(xù)大力推動新能源在礦山供熱中的綜合利用，助力綠色礦山的建設(shè)。