白家海子煤礦是國(guó)家和自治區(qū)“十四五”重點(diǎn)調(diào)度建設(shè)的重大能源項(xiàng)目,于2019年9月取得核準(zhǔn),井田位于烏審旗嘎魯圖鎮(zhèn)神水臺(tái)村境內(nèi),規(guī)劃面積169平方公里,煤炭?jī)?chǔ)量約36億噸,可采儲(chǔ)量約20億噸,礦井核批產(chǎn)能1500萬(wàn)噸,因?qū)贈(zèng)_擊地壓,設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力800萬(wàn)噸,服務(wù)年限180年。
近日,內(nèi)蒙古鄂爾多斯白家海子煤礦余熱綜合利用系統(tǒng)正式建成并投入運(yùn)行。該項(xiàng)目積極響應(yīng)國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、國(guó)家能源局關(guān)于零碳園區(qū)建設(shè)的號(hào)召,通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了煤礦生產(chǎn)過(guò)程中廢棄熱能的“變廢為寶”,為煤炭行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供了可復(fù)制、可推廣的“白家海子方案”。
該余熱綜合利用系統(tǒng)首創(chuàng)性地采用 “礦井水余熱回收利用” 與 “空壓機(jī)余熱回收利用” 雙子系統(tǒng)并行模式,實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同品位余熱資源的精準(zhǔn)匹配與梯級(jí)利用。
礦井水余熱回收利用子系統(tǒng):該系統(tǒng)回收經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理的礦井回用水中蘊(yùn)含的低品位余熱。通過(guò)高效水源熱泵技術(shù)提取熱能,為廠(chǎng)區(qū)宿舍、食堂、辦公樓、聯(lián)合建筑樓及救護(hù)樓等建筑提供冬季供暖與夏季制冷,徹底取代了傳統(tǒng)的燃煤鍋爐和分體式空調(diào)。
空壓機(jī)余熱回收利用子系統(tǒng):該系統(tǒng)直接回收礦用空壓機(jī)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的高品位廢熱。通過(guò)定制化換熱裝置,將回收的熱能專(zhuān)門(mén)用于制備煤礦生產(chǎn)職工洗浴熱水和日常生活熱水,實(shí)現(xiàn)了“即產(chǎn)即用”,顯著降低了熱水制備的能耗與成本。
項(xiàng)目深度融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù),構(gòu)建了集 “遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、智能調(diào)控、故障預(yù)警、能效分析” 于一體的智慧能源管理平臺(tái)。
遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制:運(yùn)營(yíng)人員可通過(guò)電腦或手機(jī)APP,實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)熱源溫度、管網(wǎng)壓力、用戶(hù)端室內(nèi)溫度、機(jī)組能效(COP)等數(shù)百個(gè)運(yùn)行參數(shù),并可對(duì)供熱負(fù)荷、供水溫度等進(jìn)行遠(yuǎn)程一鍵調(diào)節(jié)。
智能診斷與預(yù)警:系統(tǒng)具備自學(xué)習(xí)能力,可通過(guò)對(duì)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析,預(yù)測(cè)設(shè)備性能衰減趨勢(shì),并在故障發(fā)生前提前預(yù)警,變“被動(dòng)檢修”為“主動(dòng)維護(hù)”。
無(wú)人值守運(yùn)行:系統(tǒng)可根據(jù)室外天氣變化、建筑使用規(guī)律,自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行策略,實(shí)現(xiàn)按需供熱/供冷,在保障舒適度的同時(shí)*大化節(jié)能,真正實(shí)現(xiàn)了換熱站、泵房等場(chǎng)站的“無(wú)人值守”。
經(jīng)初步測(cè)算,該系統(tǒng)的投運(yùn)將產(chǎn)生顯著的綜合效益:
環(huán)保效益: 大幅減少燃煤消耗和二氧化碳、二氧化硫等污染物排放,是煤礦實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵舉措。
經(jīng)濟(jì)效益: 利用免費(fèi)供熱,顯著降低取暖、制冷和熱水成本,具有良好的投資回報(bào)率。
社會(huì)效益: 提升礦區(qū)生活品質(zhì),打造綠色、溫暖的現(xiàn)代化礦區(qū)形象。
白家海子煤礦余熱綜合利用項(xiàng)目成功將國(guó)家零碳園區(qū)建設(shè)的宏觀政策,落地為具有高度可行性的技術(shù)解決方案。它不僅解決了煤礦自身的高能耗痛點(diǎn),更探索出了一條“能源開(kāi)采與清潔利用并重”的新路徑。