煤炭工业矿井回风余热利用设计标准

ICS

73.020D91ZB备案号:中华人民共和国能源行业标准NB/T XXXXX-XXXX煤炭工业矿井回风余热利用设计标准Design standardsfor thewaste heatutilization ofcoal mine air pollutionin coalindustry（征求意见稿）（本稿完成日期:）2021-05-20XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施国家能源局发布回风余热利用系统5一般规定

5.1余热利用机房内设备的布置应符合现行国家标准《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》

5.

1.1GB的相关规定；需要经常维护检修的大型设备，其上部应设置起吊装置50019取热系统应设有可靠的自清洗、除霜功能，自清洗、除霜时间不应超过运行周期的虬取热温

5.

1.220度低于℃时，取热系统应采取防冻措施4制冷剂管道、水管道和风管道应采取绝热措施，并应设硬质保护套

5.

1.3机房内水系统补水点宜设置在循环水泵的吸入口处当采用高位膨胀水箱定压时，应通过膨胀

5.

1.4水箱直接向系统补水；采用其他定压方式时，如果补水压力低于补水点压力，应设置补水定压泵热泵机组台数及单机容量选择应适应热（冷）负荷全年变化规律，满足季节性及部分热负荷运

5.

1.5行要求机组台数不宜少于台，当用于井筒防冻用途时，热泵机组台数尚应满足当其中台发生事故21时，其余热泵机组能满足井筒防冻要求的运行条件取热侧一级循环泵宜采用定流量控制，供热侧循环泵宜采用变流量运行当循环泵采用变速调

5.

1.6节控制方式，水泵布置台数不宜少于台，当所有的同级水泵均采用变速调节方式时，台数不宜多于24台，超过台时可以不设置备用泵循环水泵台数、运行参数宜根据运行工况确定，并应符合现行国家3标准《工业建筑节能设计统一标准》和《公共建筑节能设计标准》现行的相关规定GB51245GB50189直蒸式取热热泵系统

5.2热泵机组选型设计工况制热性能系数不应小于

5.

2.

13.5o直蒸式矿井回风换热器应设于取热室内，单排布置，宜与热泵机组单台对应布置，换热能力富裕

5.

2.2系数不应小于L25直蒸式矿井回风换热器选型应具有换热效率高、换热焰差大、耐冲刷、抗腐蚀、安装方便，排水

5.

2.3快速，维护简便的特点换热系统制冷剂冷媒管最大长度及热泵机组之间的最大高差等，不应超过机组本身的输送能力；

5.

2.4必须超过时，应设置辅助输送设备保证系统正常运行制冷剂管径、管材和管道配件等应按产品技术要求选用，尚应满足国家相关产品技术标准要求

5.

2.5制冷剂应选用具有防爆、无毒，沸点低，载冷量大、挥发性小，不易燃烧等特点，长期使用不会

5.

2.6对人体和环境产生副作用的中低温环保制冷剂；制冷剂管路宜与热泵机组单机配套设置间壁式取热热泵系统

5.3热泵机组选型设计工况制热性能系数不应小于

5.

3.

12.50o间壁式矿井回风换热器应设于取热室内，单排布置换热能力富裕系数应取

5.

3.

21.15〜

1.25o取热介质管路系统宜采用闭式循环系统，同时应设置机械密封型或屏蔽型循环泵，其性能参数应

5.

3.3满足不同工况要求取热介质管路系统应设置补水定压系统；系统补水量宜按系统循环量的确定

5.

3.

40.5%〜

1.0%取热介质应选择比热大、密度小、黏度低、导热好，安全性高和环境友好的介质，应根据热泵机

5.

3.5组、取热装置性能和取热系统工作温度范围确定当采用乙烯乙二醇溶液作为取热介质时，应选用为空调系统专业配方的工业级缓蚀性乙烯乙二醇

5.

3.6溶液，其管路系统严禁选用内壁镀锌或含锌的管材及配件管路系统中的阀门宜采用金属硬密封，阀门与管件应采取密封措施喷淋式取热热泵系统

5.4热泵机组选型设计工况制热性能系数不应小于

5.

4.

14.2o喷淋式矿井回风换热器的换热能力，应根据回风余热利用系统所承担的生产、供暖通风和生活供

5.

4.2热热负荷确定,并结合矿井回风量在服务期限内各个时期的变化，预留扩容空间换热能力富裕系数应取

1.1〜

1.2o喷淋式矿井回风换热器喷嘴、管路、挡水板等主要零部件及保温材料为非金属聚合物时，其抗静

5.

4.3电和阻燃性应符合现行国家标准《煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则》的规定MT113喷淋式矿井回风换热器应设置便于检修的平台、爬梯和安全防护栏

5.

4.4喷淋式矿井回风换热器回风通过喷淋断面的空气质量流速宜为

5.

4.

52.5kg/mis〜2并应设置挡水设施

3.5kg/m.s,喷淋取热循环水与热泵机组宜采用间接连接方式间接连接所采用的换热器应选用传热系数大、

5.

4.6换热效率高、末端温差小的产品喷淋取热循环水补水水质，应符合现行国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》有关

5.

4.7GB50050规定喷淋取热水应经处理后循环利用，处理方式宜选用便于清理的循环水沉淀池，对循环水进行沉淀、

5.

4.8澄清处理，经处理的水循环使用经技术经济比较合理时，可采用其他方式进行处理循环水处理系统的排污水，应符合本标准第条规定

7.

3.5进风-回风直接换热系统

5.5进风-回风直接换热系统的设置，宜符合下列条件

5.

5.1矿井场地回风井与进风井相距较近，且进风井和回风井之间便于敷设矿井回风换热器及设施；1进行取热的矿井回风量大于用热的矿井进风量2进风-回风换热器的选择，应符合下列规定

5.

5.2应对进风井防冻热负荷和回风井余热资源进行热平衡计算；1选择导热良好、结构紧凑、耐腐蚀及稳定可靠的换热装置；2进风-回风换热器换热能力富裕系数应取

31.15〜

1.25进风-回风换热系统布置应符合下列规定

5.

5.3回风井排风引至封闭结构，其两侧应设不少于个自由开启的风门，风门开启面积不应小于矿井12回风口面积；进风-回风换热装置并列安装，应留出维护、检修及冲洗所需的空间；2进风侧通风机宜就近布置在进风-回风换热装置的冷风侧3矿井回风余热利用设施应以矿井回风通风机房为热源中心，以余热利用工艺流程顺畅为原则，在

6.

0.1矿井工业场地总平面布置的基础上充分利用场地的自然条件和地质条件进行规划布置矿井回风余热利用总平面布置应满足矿井生产安全、环保和卫生的要求，宜采用建（构）筑物联

7.

0.2合布置和多层布置形式总平面布置应符合下列规定

8.

0.3取热后的矿井回风排放口应远离矿井进风井井口，水平距离不得小于；130m矿井回风余热利用设施配电室不应与矿井通风机配电室联建合用；2符合现行国家标准《工业企业总平面设计规范》和《煤炭工业矿井设计规范》3GB50187GB50215的有关规定建（构）筑物的布置应符合下列规定

6.

0.4余热利用建（构）筑物的平面布置应满足工艺流程要求，根据生产设施功能要求布置；1余热利用建（构）筑物的平面布置应负荷现行国家标准《建筑设计防火规范》的有关规2GB50016定；余热利用场内建（构）筑物之间间距、建（构）筑物与相邻的铁路、道路间的防火距离、消防通3道等应符合国家现行有关防火标准的规定场地竖向布置应纳入矿井工业场地整体规划，并应符合现行国家标准《工业企业总平面设计规范》

6.

0.5和《煤炭工业矿井设计规范》的有关规定GB50187GB50215场地道路布置应符合下列规定

6.

0.6应符合现行国家标准《工业企业总平面设计规范》和《厂矿道路设计规范》的1GB50187GBJ22有关规定；道路路面宜与矿井工业场地场内道路路面一致宜采用水泥混凝土路面或沥青混凝土路面；2消防车道的设计应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》的有关规定3GB50016矿井回风余热利用的综合管网布置应符合现行国家标准《工业企业总平面设计规范》

6.

0.7GB50187的有关规定供配电

7.1回风余热利用系统的供电负荷级别和供电方式，应根据工艺要求、热负荷的重要性和环境特征等

1.

1.1因素，按照现行国家标准《供配电系统设计规范》的有关规定确定当回风余热利用用于井筒GB50052防冻时，应按二级负荷考虑供电电压笠级宜采用（）或

7.

1.210kV6kV380V变压器的选择应符合下列规定

7.

1.3同一工艺的负荷宜由同一台变压器供电，负荷较大时.，可选择台或台以上变压器；122设计负荷率不宜高于并不宜低于285%,60%电力负荷无功功率补偿宜采用（）、静电电容器组补偿装置进行集中补偿，补偿

7.

1.410kV6kV380V后全厂（可改为系统）功率因数不宜低于

0.9变（配）电所高（低）压配电室的电气部分、型式和布置、防雷保护、缆线选择与敷设、对建筑

8.L5专业的要求等应符合现行国家标准《及以下变电所设计规范》、20kV GB50053《低压配电设计规范》、《电力工程电缆设计标准》、《通用用电设备配电设计规GB50054GB50217范》和《建筑物防雷设计规范》的相关规定GB50055GB50057回风余热利用系统的配电宜采用放射式

8.

1.6设置有水泵、热泵机组等主要工艺设备的车间应设置检修电源

1.

1.7电气设备的的选择，应与使用环境相适应，宜考虑与仪表控制系统之间的通信接口

7.L8有爆炸危险的场所，电气系统设计应符合现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》

7.

1.9GB50058的有关规定照明设计应按现行国家标准《建筑照明设计标准》中的有关规定执行

7.

1.10GB50034交流接地系统的设计，应符合现行国家标准《交流电气装置的接地设计规范》的有关

7.

1.11GB/T50065规定信息与智能化

7.2矿井回风余热利用系统应采集压力、温度、流量、热（冷）量等信号

7.

2.1矿井回风余热利用系统应设置监控系统监控系统可采用或控制系统，并宜选用通用组

7.

2.2PLC DCS态软件作为监控软件监控系统应具备与矿井生产监控系统联网的功能，并可实现远程监控，集中控制

7.

2.3回风余热利用的换热器应设置风压自动监测系统，对通风机换热器风阻进行测量，以防换热器前

7.

2.4后压力差超过标准的要求回风余热利用系统采用集中控制方式时，应符合下列规定

7.

2.5在远离操作屏的电动机旁，应设置事故停机按钮；1当需要在不能观察到电动机或机械的地点进行控制时，应在控制点装设指示电动机工作状态的灯2光信号或仪表；自动控制或联锁的电动机应有手动控制和解除自动控制或联锁控制的措施;远程控制的电动机应3有就地控制和解除远程控制的措施；当突然启动可能危及周围人员安全时，应在机械旁装设启动预告信号和应急断电开关或自锁按钮矿井通风机反风时，回风余热利用系统应自动或手动停止运行，并应自动打开风门，确保进风畅

7.

2.6通，风门的打开时间应满足矿井反风时间的要求信息与智能化系统应配置备用时间不小于的电源，确保正常供电系统故障时，系统能

7.

2.730min UPS够可靠通信有爆炸危险时，仪表、传感器与控制装置应按现行国家标准《爆炸危险环境电力装

7.

2.8置设计规范》的有关规定采取相应的防爆措施GB50058控制系统设备的保护接地、功能性接地宜利用电气保护接地网，与电气保护接地网一点接地，其

7.

2.9接地电阻应按其最小值确定回风余热利用系统应设置通信设施

7.

2.10回风余热利用系统宜纳入煤矿工业电视系统

7.

2.11给水排水

7.3矿井回风余热利用系统用水水源应优先采用经过处理后的井下排水，水质应符合现行国家标准《采

1.

3.1暖空调系统水质》的有关规定GB/T29044矿井回风余热利用采用喷淋取热热泵系统时、该系统补给水宜考虑矿井回风温降持续产生的凝结

7.

3.2水余热利用的消防设计应符合现行国家标准《煤炭工业给水排水设计规范》《建筑设计防

8.

3.3GB

50810.火规范》和《消防给水及消火栓系统技术规范》的有关规定GB50016GB50974存在火灾危险的建（构）筑物内应设置灭火器，灭火器的配置应符合现行国家标准《建筑灭火器

9.

3.4配置设计规范》的有关规定GB50140余热利用系统的排污水宜收集后与企业其他生产废水一并处理并回用

10.

3.5供暖通风

7.4热泵机房、水处理间、水泵间等建筑供暖室内温度宜按℃设计，办公室、控制室宜按设计

1.

4.11018c供暖系统宜采用低温热水辐射供暖系统，也可采用风机盘管送热风供暖方式

7.

4.2热泵机房设备间排风系统宜独立设置且应直接排向室外设备间应设正常及事故通风设施，正常

8.

4.3通风量可取（4〜6）次/h,事故通风量不应小于12次/h事故排风口上沿距室内地坪的距离不应大于

1.2m,当设备间设于地下时，排风口应上下分别设置变配电室宜设置独立的送、排风系统

9.

4.4夏季运行的控制室宜设置空调设施

10.

4.5建筑物的防烟、排烟设计应按现行国家标准《建筑设计防火规范》和《建筑防烟排烟系

7.

4.6GB50016统技术标准》的有关规定执行GB51251建（构）筑物

7.5建（构）筑物的平面布置除应满足工艺布置的要求外，尚应满足人员疏散、防火、机电设备检修

7.

5.1空间的要求建（构）筑物的防火设计应符合现行国家标准《煤炭工业建筑结构设计标准》及《建

7.

5.22GB50583筑设计防火规范》的有关规定GB50016建（构）筑物的采光、安全、环保、屋面防水设计应符合现行国家标准《煤炭工业建筑结构设计

7.

5.3标准》的有关规定GB50583严寒及寒冷地区的建筑物，应采取保温、防冻措施，并应符合现行国家标准《工业建筑节能设计

7.

5.4统一标准》的有关规定GB51245取热室、热泵机房内部各层楼面的孔洞周围应设置挡水台，挡水台的台高不宜小于各层

7.

5.5150mm楼面应设不小于的排水坡，地面应设不小于的排水坡，坡向应朝地漏或水沟排水沟宜采5%10%用钢筋混凝土结构加热室、取热室及热泵机房的结构布置、荷载取值、计算分析及结构构造要求应符合现行国家标

7.

5.6准《煤炭工业建筑结构设计标准》的有关规定GB50583应根据建（构）筑物的结构形式、周边环境、勘察资料确定合理的基础结构形式，天然地基

7.

5.

75.7不满足设计要求时应进行地基处理生产矿井的建（构）筑物基础结构形式和地基处理方法的选用，应考虑对原有建筑物的影响

7.

5.

85.8生产矿井的建（构）筑物的结构形式宜采用钢结构，节点设计宜采用螺栓连接

7.

5.

95.9总则1为统一和规范矿井回风余热利用系统的设计，满足清洁低碳、综合利用以及绿色矿山生产的要求，

1.

0.1做到技术先进和经济合理，制定本标准本标准适用于煤炭工业矿井回风余热利用系统的设计

1.

0.2矿井回风余热利用设计应遵循技术先进、经济合理、安全可靠、节能环保的设计原则

1.

1.3矿井回风余热利用的设计除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定

1.

2.4节能

8.1矿井回风余热利用系统应坚持安全高效原则，采用节能型新技术、新工艺、新设备、新材料

8.LI热泵机组能效等级不应低于级，并宜选用级能效产品

8.

1.221热泵系统宜采取降低循环水泵输送能耗等节能措施

8.

2.3输送热媒的设备、管道、管件、阀门等应按现行国家标准《设备及管道绝热设计导则》

8.L4GB/T8175的有关规定采取保温措施环保

8.2热、热泵系统补充水净化处理产生的废水及回风取热产生的冷凝水应进行处理

8.

2.1热泵机组、水泵、风机等应优先选用低噪声设备，主要工艺设备宜集中布置在热泵机房内，热

8.

2.2泵机房不宜靠近对声环境以及控制振动要求较高的建筑物暴露在室外的设备，当其噪声达不到环境噪声标准要求时，应采取降噪措施热泵机组、水泵、风机等设备宜设置隔振器，进口、出口管道应柔性接头水泵出口设止回阀时，

8.

2.3宜选用具有消除水锤功能的止回阀受设备振动影响的管道应采用弹性支、吊架本标准用词说明1为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下:1）表示很严格，非这样做不可的用词正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”2本标准中指明应按其他有关标准执行的写法为“应符合……的规定”或“应按执♦行”引用标准名录《煤炭矿井工程基本术语标准》GB/T50562《煤炭工业矿井设计规范》GB50215《煤炭工业供暖通风与空气调节设计标准》GB/T50466《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50019《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058《用能单位能源计量器具配备与管理通则》GB17167《矿井回风废热综合利用系统节能量评估》NB/T51049《喷淋式矿井回风换热器》NB/T51048《建筑设计防火规范》GB50016《工业企业总平面设计规范》GB50187《供配电系统设计规范》GB50052《20kV及以下变电所设计规范》GB50053《低压配电设计规范》GB50054《电力工程电缆设计标准》GB50217《通用用电设备配电设计规范》GB50055《建筑物防雷设计规范》GB50057《建筑照明设计标准》GB50034《交流电气装置的接地设计规范》GB/T50065《采暖空调系统水质》GB/T29044《煤炭工业给水排水设计规范》GB50810《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974《建筑灭火器配置设计规范》GB50140《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251《煤炭工业建筑结构设计标准》GB50583《设备及管道绝热设计导则》GB/T8175《工业建筑节能设计统一标准》GB51245中华人民共和国能源行业标准煤炭工业矿井回风余热利用设计标准NB/T XXX XX-202X条文说明编制说明《煤炭工业矿井回风余热利用设计标准》NB/TXXX-202X,经国家能源局201X年XX月XX日以201X年第XX号公告批准发布本标准在编制过程中，编制组进行了广泛调查、深入研究，总结了我国煤炭工业矿井回风余热利用工程的实践经验，吸收了近年来矿井回风余热利用研究方面的科技成果，并向有关设计、科研和建设单位征求了意见为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定，《煤炭工业矿井回风余热利用设计标准》编制组按章、节、条顺序编写了本规程的条文说明对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明但是，本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考目次总则1回风余热利用条件及方式4一般规定

4.1回风余热计算

4.2回风余热利用条件

4.3回风余热利用方式

4.4矿井通风影响分析

4.5回风余热利用系统5一般规定

5.1直蒸式取热热泵系统

5.2间壁式取热热泵系统

5.3喷淋式取热热泵系统

5.4进风-回风直接换热系统

5.5场地布置6公用辅助设施7供配电

7.1信息与智能化

7.2给水排水

7.3供暖通风

7.4建（构）筑物

7.5节能和环保8节能

8.1环保

8.2总则3本条阐述了本标准制定的目的以及煤炭工业矿井回风余热利用设计的原则要求

1.

0.1本条规定了本标准的适用范围

1.

0.2本条规定了执行本标准与国家现行其他有关标准、规范之间的关系

1.

0.4回风余热利用条件及方式4一般规定

4.1对于新建矿井由于矿井通风系统没有运行导致其运行参数不明确，需要根据其邻近相似矿井的

4.

1.1回风参数进行预测与评估；对于生产矿井包括改建、扩建、技术改造进行余热利用设计时，其矿井通风系统一般为正常运行状态，应结合现场情况，设计测试方案，进行现场测试与评估本条规定了回风余热资源进行预测时的相关基础资料，该资料通常在矿井建设可行性研究报告

4.

1.2及初步设计中有涉及本条规定了对生产矿井现有回风数据进行统计分析利用时统计数据的年限要求

4.

1.3本条规定了测试仪器仪表的使用性能要求，以确保测试数据准确

4.

1.4对矿井余热资源进行分析，可具体评价其具备的节能量与节能率，从而判断其是否具有节能效

4.

1.5果矿井回风利用系统节能量分析可参考能源行业标准《矿井回风废热综合利用系统节能量评估》NB/T51049回风余热计算

4.2本条文对矿井回风余热计算内容进行了明确，以现有技术条件很难将回风所蕴藏的余热量全部

4.

2.1取尽，只能通过不断优化换热系统、提高换热系统效率、加强设备制造水平等使其余热回收技术经济上的可利用性充分提高，因此对余热资源计算进行了明确划分余热资源计算量针对回风载体的全部余热量进行计算，用于评价现有技术条件下具有回收经济价值的余热量;余热资源利用量是指结合实际情况在现有技术经济条件下可行的并具体加以利用的余热量本条规定了余热资源计算量的计算方法如为矿井实际运行过程中的回风量；缶为矿井实际运

4.

2.2行环境中回风没有被利用前回风载体所具备的比焰后采用当地供暖室外计算温度所对应饱和状态下空气的比焰，理论上矿井回风高于供暖室外计算温度就具备一定的做工能力，但温度再降低回风余热利用系统的能效将不及空气源热泵系统，因此采用该值计算矿井回风的所具备的余热资源量本条规定了进风-回风直接换热技术供热时理论供热量的计算方法目前进风-回风直接换热器

4.

2.7用于矿井回风余热回收的主要是金属材料换热器，具体有效换热系数可咨询厂家或查阅相关技术样本参数在没有生产企业提供相关数值的情况下，金属材料换热有效换热系数取值一般不宜低于其

0.8,中热管式换热器有效换热系数一般不宜低于

0.9o本条规定了余热资源可用势的计算方法其中他采用矿井进风最低设计温度所对应饱和状态下空428气的比焰，是由于考虑到只要回风温度大于该设计温度，那么理论上就具备为井口保温及建筑物供暖的必要条件，因此采用两者比焰的差值作为其可用势的评价回风余热利用条件

4.3本条文对矿井回风余热资源等级进行了划分，根据其具备的可用势划分为四个等级其中计

4.

3.1算可用势时采用了矿井进风设计最低温度℃所对应饱和状态下空气的比焰,即根据国家h4213kJ/kgo现行各类热泵机组的相关标准，各类水源热泵热源侧名义工况进口水温为10〜15℃,空气源热泵热源侧名义工况干球温度为℃结合热泵机组名义工况参数，对回风余热资源进行等级划分，同时考虑到7矿井回风相对湿度一般较高，变化范围不大且接近饱和状态，因此采用℃所具备的可用势1016kJ/kg作为划分一二级余热资源等级的分界线,所具备的可用势作为划分二三级余热资源等级的710kJ/kg分界线当回风温度等于时其可用势将为因此将可用势为作为划分

三、四级余热资源等级的分2c0,0界线矿井回风余热利用系统一般以供热作为主要用途，当非采暖季有制冷需求时，应根据冷负荷

4.

3.3规模进行技术经济分析，避免余热利用系统功能浪费回风余热利用方式

4.4本条规定了不同余热资源等级时宜采用的余热回收利用技术其中一级资源品味较好各技

4.

4.1术都适合开展利用，二级资源高效进风-回风直接换热技术主要是指采用热管、异型管等高传热系数的直接换热技术术语和符号2术语

2.1矿井回风余热利用

2.

1.1waste heatuti Iizat ionof coaImineai r poIIut ion以环境温湿度为基准，对通过回风巷、回风大巷、回风井筒、矿井主通风机之后排出到地面大气的风流中的热量进行回收及利用余热资源

2.

1.2waste heatresources经技术分析确定的矿井回风余热量余热资源回收率

2.

1.3the recoveryrate ofwaste heat进行热利用的矿井回风余热资源量占余热资源计算量的百分数取热介质

2.

1.4heat taki ngmed ium提取矿井回风热量的过程中，参与热传递所需要的流体直蒸式矿井回风换热器

2.

1.5di rect heat exchanger矿井回风和取热介质分别在换热器的两侧流过，使热量在矿井回风和取热介质之间传递，且取热介质发生相变的热交换设备间壁式矿井回风换热器

2.

1.6surface-type heatexchanger矿井回风和取热介质分别在换热器的两侧流过，使热量在矿井回风和取热介质之间传递的热交换设备喷淋式矿井回风换热器

2.

1.7mine venti Iat ion air-spray ingwater heatexchanger经喷淋使取热介质与矿井回风直接接触进行混合，使热量在矿井回风和取热介质之间传递的热交换设备进风-回风直接换热器

2.

1.8in let-return aird irectheatexchanger本条规定了回风余热利用设置备用热源时应遵循的基本要求

4.

4.2《煤炭工业供暖通风与空气调节设计标准》规定井筒防冻空气加热的室外计算温度GB/T50466应符合下列规定立井与斜井应取当地历年极端最低气温平均值；平胴应取当地历年极端最低气12温平均值与供暖室外计算温度二者的平均值由于井筒防冻要求在《煤矿安全规程》中明确要求进风井口以下空气温度必须保证在以上因此在气象参数的选取上相比较普通供暖系统供暖室外计算温2c度采取历年平均不保证天的日平均温度要更加严格5由于清洁能源供热技术的广泛推广应用，矿井热源不再是唯一燃煤锅炉房供热，热源选择逐渐向双热源及多热源的多能互补方式发展所以继续按照传统设计热源方式设计井筒防冻系统，将由于其井筒负荷按照最不利工况计算，造成热源选型大、管网管径大从而导致投资费用大，运行能耗高调峰热源占比可根据《煤炭工业供暖通风与空气调节设计标准》规定的井筒防冻室外GB/T50466计算温度与供暖室外计算温度之间的相差负荷进行计算选型井筒防冻系统可采取供暖室外计算温度选取主热源平碉系统采用室外极端最低气温与供暖室外计算温度平均值后再与供暖室外计算温度之间的相差负荷作为选取备用热源负荷的依据立/斜井系统采用室外极端最低气温与供暖室外计算温度之间的相差负荷作为选取备用热源负荷的依据备用热源通常是在极端温度出现时紧急启动，因此备用热源应具备快速启动措施，确保用户热负荷需求对于只有井筒防冻用热需求时可考虑设置电加热装置作为备用热源，对于有建筑物供暖负荷需求时也可考虑采用电锅炉或者其它轻质环保燃料锅炉矿井通风影响分析

4.5增加回风余热利用系统难免对矿井通风造成影响，设计应予以考虑

4.

5.1回风取热装置为附加于矿井通风系统上的设施，两者既有联系，又具备相互独立性

4.

5.2本条对通风机选型进行了规定，旨在对矿井通风设备造成的影响进行修正

4.

5.3本条对采集余热时的注意要点进行了规定，设计时应予以考虑

4.

5.4矿井通风机常规采用一用一备方式，回风换热器设置数量和备用关系，也应相一致

4.

5.5矿井通风系统对煤矿的安全生产起到至关重要的作用，矿井回风余热利用设施应满足矿井通风

5.

5.6量要求，并尽量降低设备阻力，以减小对通风系统的影响并降低通风机的能耗从目前的取热设备来看，在经济风速下运行，阻力基本可控制在之内200Pa回风余热利用系统5一般规定

5.1本条主要对设备的布置和其后期检修维护设施作说明

5.

1.1矿井回风经过换热器，回风中的煤尘等杂质在潮湿环境下会逐渐附着在换热器外表面，

5.

1.2其换热效率会随之明显下降，因此换热器外表面的清洁措施尤为重要考虑防冻措施主要是为了保证取热系统低温环境下正常运行本条对节能、安全方面做明确规定

5.

1.3补水点设在循环泵吸入口，是为了减小补水泵定压点处压力及补水泵扬程当采用高位

5.

1.4膨胀水箱时，可以通过膨胀管直接向系统补水近年来施工水平逐步提高，系统漏水点很少，同时考虑热泵系统供回水温差小，一般为℃左右,补水量按系统循环水量计算，可以满足系统运

100.5%~

1.0%行要求本条规定机组台数的确定原则，应按工程大小、负荷运行规律而定，一般不宜少于台，

5.

1.52总台数也不宜过多，除考虑系统安全可靠性外场地受限工程同时应考虑设备布置占地面积因素；当供热总负荷较大且运行工况变化较小时，宜选用单台制热量大的离心机组,可达经济运行目的取热侧一级循环泵宜采用定流量运行，其设置台数和流量宜与热泵机组的台数和流量相

5.

1.6对应，从投资和控制方面来看可以取消母管上通向各分支管上的电动开关阀，减少了控制环节和系统阻力，同时提高了可靠性，降低了投资；供热侧循环泵宜采用变流量运行的每个分区的各级水泵的流量调节，可以通过台数调节和水泵变速调节实现，即使是流量较小的系统，也不宜少于台水泵，如2果水泵数量多余台，会造成控制上的一定困难，增加设备投资；同时台以上水泵并联运行时，44〜5增加的流量会变的很小，基本没有意义各类水泵选型应根据系统计算参数及水泵性能曲线确定，并符合《工业建筑节能设计统一标准》的有关规定；各类水泵应计算其耗电输热冷比并应标注在施工图的设计说明中；GB51245EH CR,计算方法及要求应满足《公共建筑节能设计标准》的有关规定GB50189直蒸式取热热泵系统

5.2直蒸式取热热泵机组名义工况出水温度水流量矿井回风热源侧取热

5.

1.1145C,

0.172n/h.kW,侧温度℃热泵机组名义工况制热性能系数不应小于

8.5,

3.5相比与常规热泵机组，制冷剂管路长度的增加势必造成能耗增大，据此确定直蒸热泵机组选型COP值略低于常规热泵机组值，但由于该系统减少了取热换热环节，全系统的性能系数并不低于常规COP系统本条规定矿井回风换热器设置位置宜就近设置，布置方式宜简洁考虑因制冷剂在换热

5.

1.

22.2器中温度较低，其低温取热过程中存在结霜现象，而除霜过程会影响换热器取热,为了保证热泵机组正常工作，换热器选型宜考虑不小于富裕系数

1.25根据矿井回风特有性质，本条规定对换热器选型做具体要求

5.

1.3制冷剂冷媒管的最大管长与最大高差是影响热泵系统的重要性能参数，为保证系统安全、

5.

1.4稳定、高效的运行，设计时系统的最大管长与最大高差不应超过所选用产品的技术要求考虑制冷剂管道一般采用紫铜管，具有一定的特殊性，连接工艺有别于一般钢质管道，

5.

1.

52.5做此条规定制冷剂存在泄露并在反风时有可能进入矿井通风系统，存在一定的安全隐患；大气臭氧

5.

1.6层消耗和全球气候变暖是空调制冷行业相关的两项重大环保问题，本条规定除了满足上述两条外，针对矿井回风取热特殊性做出明确规定间壁式取热热泵系统

5.3本条规定热泵机组应优选性能系数较高的产品，以降低投资和运行成本对于矿井回风寒

5.

3.1冷、潮湿环境使用时必须考虑机组的经济性和可靠性取热温度过低会降低机组制热量；取热空气过于潮湿使得融霜时间过长，同样也会降低机组得有效制热量，当热泵机组失去节能上得优势时就不宜采用间壁式取热热泵机组名义工况出水温度水流量2，间接式换热器出水温度45C,

0.086m/h.kW暨热泵机组热源侧取热侧进水温度-℃水流量确定热泵机组制热性能系数不应小

7.5,

0.172ni2/h.kW,于

2.50考虑换热器在低温取热过程中存在结霜现象，而除霜过程中会影响换热器取热,为了保证热

6.

3.2泵机组正常工作，换热器选型宜考虑一定富裕系数间壁式换热器区别于直蒸式换热器为全部并联运行，其选型富裕系数宜按之间选用L15〜

1.25闭式系统可以减少载冷剂损失，变频控制可大大节约系统能耗

5.

3.3虽然系统为闭式,长久运行仍然不可避免产生漏损;根据以往工程实际运行经验，补水量按

5.

3.4系统循环量的确定完全可满足实际工程需求

0.5%〜

1.0%本条规定对载冷介质选用原则做明确规定根据近几年工程实践，常用取热介质为乙烯乙

6.

3.5二醇溶液质量浓度一般为非缓释性乙烯乙二醇溶液腐蚀性较强，因此不宜采用25〜30%,乙烯乙二醇水溶液遇锌会产生絮状沉淀物；取热介质系统中的阀门性能非常重要,它们直接

5.

3.6影响系统是否能正常运行，而且要确保在低温工况时不泄漏喷淋式取热热泵系统

6.4喷淋式取热系统采用水源热泵机组目前，国内水源热泵在工程应用、设备的加工制造方

6.

1.1面均较为成熟《水（地）源热泵机组》中规定，水源热泵额定工况下制热性能系数GB/T19409-2013不小于国内外水源热泵制造厂家均能满足并超过该参数要求因此，本条规定以此作为热泵机组

4.2,选型设计工况的取值标准喷淋式矿井回风换热器的换热能力的确定，既要考虑所承担的生产、供暖通风和生活供热

6.

1.2热负荷的发展需要，同时也要预留出因后期矿井回风量增加，可用余热能力提高后的扩建空间考虑到设备安装、运行和维护期间的人员通行、检修的安全需要，做出本条规定

6.

4.4本条规定了回风通过喷淋式矿井回风换热器的推荐经济质量流速，与现行行业标准《喷淋

6.

4.5式矿井回风换热器》要求一致NB/T51048工程实践表明，煤矿回风空气质量较差，含有的煤粉、细屑、油泥等杂质喷淋取热

6.

4.

64.6时，回风空气中的杂质同时被带入喷淋水中，污染了水质，直接进入热泵机组，会引起水侧管路沉积结垢堵塞等问题，影响系统运行安全因此，本条推荐采用间接连接方式，并提出间接连接换热器的选型原则喷淋取热循环水补水水质，应符合《工业循环冷却水处理设计规范》有关规定

6.

4.7GB50050本条规定了喷淋取热水循环处理方式选取原则循环水经沉淀池进行沉淀、澄清处理

6.

4.

84.8方式，系统简单，运行可靠，经过工程实践，适用于取热喷淋循环水处理进风-回风直接换热系统

5.5矿井进风-回风直接换热系统，根据工程实践，一般进、回风井相距宜在范围内；回

5.

5.1200m风井和进风井相距较远，通风管路长，系统阻力大，风机能耗高，投资费用会大幅增加采用间壁式换热器或热管式换热器作为直接换热设备，受限于回风温度、相对湿度、空气比热容小等因素，矿井回风余热资源等级不能太低，否则系统余热回收效率偏低，经济性较差采用进风-回风直接换热系统，应分析矿井排风低温余热资源条件，计算回收余热量，核

5.

5.2算其能否满足井筒防冻所需要的热负荷，否则应采取其它措施根据工程检测，采用热管、三维异形管等高效换热器比传统光管换热器的传热效率有效提高倍因矿井回风含煤尘杂质及其它化学成2〜3分会对热管换热器产生污染，应考虑污垢影响，需考虑一定的富裕系数应用进风-回风换热技术，需在矿井出风口加装屋顶式封闭结构，通过风道将回风整体引

5.

5.3入换热装置中封闭结构两侧应设置不少于个自由开启活动门自由开启活动门，须保证矿井反风2及通风系统正常运行换热装置，需离位就地检修，宜留有检修通道空间；矿井回风中带有煤尘或其它杂质，易在热管换热器表面形成污垢，留有的通道空间便于定期热管换热器清洗为保证矿井进风安全，使流经换热装置气流处于正压状态取热后的回风排放口与矿井进风井井口，水平距离不得小于为防止取热后的矿井回风重

6.

0.330m新回到井下，参照矿井通风机房的布置要求，其安全距离取30m公用辅助设施7供配电

7.2回风余热利用系统停电，将造成回风热利用设备停运，影响供热因此，在本条中规定回

7.

1.1风系统用电设备的负荷级别，要按停电导致中断供热对生产造成的损失程度来确定,并相应决定其供电方式电压的等级由工程用电负荷的大小、回风余热利用系统附近变（配）电所的富余量及两者

7.

1.2的距离决定同一工艺系统由同一台变压器供电，主要考虑供电故障时，可采取适当措施，减少对生产

7.

1.3的影响变压器负荷率不宜过高或过低，符合经济运行和节能的要求工程中主要用电设备，如电动机、变压器等在电网中的滞后无功功率较大，因此在设

7.

1.

41.4计中正确选择设备容量，可以提高负荷率，对提高功率因数具有重要意义当功率因数不能满足要求时，应采用人工补偿并联电容器单独就地补偿可以最大地减少线损和释放系统容量，因此宜在变（配）电所内进行集中补偿当电源引自电网公共连接点时，不应低于

0.95o回风余热利用中的爆炸物主要成分为甲烷、粉尘，其产生场所主要位于取热设施中因此

7.

1.9设备选型时应根据设备安装的位置以及相应的环境条件仪表控制系统若实现回风利用系统的信息化与智能化，电气设备应考虑配套通信接口，以便将电气设备信息上传至仪表控制系统信息与智能化

8.2集中控制一般采用或其设备的启动、停止、故障紧急处理均在集中控制室实现，

7.

2.5PLC DCS,就地设备及工艺管道等相关参数亦能在集中控制室进行监视，故在机房只设事故停机按钮或应急断电开关，供运行人员巡视或调试时，进行紧急处理矿井进风和矿井回风直接通过换热材料或取热介质进行热量传递的热交换设备可用势

2.

1.9ava iI abI epotent ia Ienergy矿井回风在某一状态下的最大做功能力符号

2.2热量

2.

2.1余热资源计算量；Q——y——余热资源利用量；QL--------热泵机组取热量；Qrx热泵机组供热量；Qrg-------------进风-回风直接换热器供热量Qfg——比培

2.

2.2%——未进行利用的矿井回风比焰；——供暖室外计算温度下的饱和空气比焰;h2利用后的矿井回风比焰；113——矿井进风设计温度下的饱和空气比焰h4其它

2.

2.3矿井回风质量流量；mi--------进行利用的矿井回风质量流量；m2--------可用势e----------基本规定3矿井回风余热利用，应与矿井安全生产、经济效益和环境保护相协调，并应符合下列规定

3.

0.1严格遵守国家相关法律法规、规程规范及标准，落实国家和地方对环保、安全、职业健康、消防、1节能等方面的规定和要求；不应影响矿井正常的生产运行；2矿井回风余热利用形式应根据矿井回风余热资源和供热范围用途、热负荷、热媒参数，以及所在3地气象条件、环保政策等，经综合比选确定；应对矿井回风的组成成份、含尘量、腐蚀性、粘结性等初始参数进行分析；4余热利用系统应基于用热需求、按照能源梯级利用、高质高用的原则，提高能源综合利用效率；5矿井回风余热资源的利用应符合煤矿安全设施设计的要求6余热利用设施设计应根据矿井场地总平面合理布置，并与工艺生产及辅助设施相协调

3.

0.2矿井回风余热利用系统智能化控制水平应与所在矿井智能化水平相适应

3.

0.3回风余热利用条件及方式4一般规定

4.1新建矿井进行回风余热利用时应对矿井回风余热资源进行预测与评估，生产矿井进行回风余热

4.

1.1利用时应对回风余热资源进行实测与评估新建矿井回风余热资源的预测应具备下列基础资料

4.

1.2矿井所在地与地温相关的地质资料；1矿井开采深度；2矿井通风路线长度；3矿井开采以内的最小回风量；410a矿井回风井服务年限；5邻近矿井在最冷月的连续矿井回风温度及湿度的实测数据平均值；648h矿井瓦斯等级7生产矿井回风余热资源应按照本标准条采用所在矿井实测统计资料，统计数据不宜少于

4.

1.

34.

1.22a用于矿井回风参数测试选择的仪器仪表应符合《用能单位能源计量器具配备和管理通则》

4.

1.4GB的规定17167生产矿井进行矿井回风余热利用系统设计时，宜对余热系统进行节能分析

4.

1.5回风余热计算

4.2回风余热计算时应对余热资源计算量和余热资源利用量分别进行计算

4.

2.1余热资源计算量宜按下式计算

4.

2.2Q=叫一色

44.

2.2y式中余热资源计算量；Qy—kwmi------矿井回风质量流量；kg/shy------矿井回风利用前的比焙；kJ/kg〃当地供暖室外计算温度所对应饱和状态下空气的比焰2——kJ/kg o余热资源利用量宜按下式计算:

4.

2.3乙=机

4.

2.324—4式中QL-------余热资源利用量kW；m--------被利用的矿井回风质量流量；kg/s2回风回收利用后的比焰kJ/kg o余热资源回收利用率宜按下式计算:

4.

2.

44.

2.4xioo%2式中77余热回收利用率1——

4.

2.5年统计余热资源利用率宜按下式计算:

4.

2.5式中7年余热资源利用率;2——Qyr——年实际余热资源利用量；kJ/a年理论余热资源计算量kJ/a采用热泵技术供热时的理论供热量宜按下式计算:

4.

2.

64.

2.6Q，g=COP-I式中-------热泵机组供热量；Qrg kW------热泵机组取热量；2rq kW热泵机组的制热性能系数COP——采用进风-回风直接换热技术供热时的理论供热量宜按下式计算:

4.

2.

74.

2.7Q[-QL^g式中进风一回风直接换热器供热量；Qf——kWg-------换热效率k余热资源的品味采用可用势对其评价，可用势宜按下式计算:

4.

2.8e=h—h

144.

2.8式中余热资源可用势（）；e—kJ/kg3—矿井进风设计温度所对应饱和状态下空气的比焰（）kJ/kg o回风余热利用条件

4.3按矿井回风可用势的大小，余热资源分为四个等级，并应符合表的规定431431表

4.3・1余热资源等级资源等级可用势（）kJ/kg-级e16二级10e16三级0e10四级e0一级余热资源应优先利用，二级余热资源宜尽量利用，三级余热资源可视情况选择利用，

4.

2.2四级余热资源不宜利用矿井回风余热利用系统制冷功能的设置应根据冷负荷的规模进行技术经济分析

4.

2.3回风余热利用方式

4.4一级余热资源宜采用直蒸式换热、间壁式换热、喷淋式换热、进风-回风直接换热等技术

4.

4.1进行取热；二级余热资源宜采用直蒸式换热、间壁式换热、高效进风-回风直接换热等技术进行取热；三级余热资源宜采用直蒸式换热、间壁式换热等技术进行取热回风余热利用时宜设置调峰热源，并应符合下列规定

4.

4.2回风余热利用系统宜与其他清洁热源进行多热源联网互补调峰；1回风余热利用系统中宜考虑为井口防冻用热设置调峰热源；2回风余热利用系统采用调峰热源时，其调峰热源规模应通过计算确定；3调峰热源应具备快速启动相应措施4矿井通风影响分析

4.5矿井回风利用量应根据矿井采用的通风方法及总风量确定，并应充分考虑对矿井通风的

1.

5.1影响回风取热装置与主通风机本体应相互独立，且不得影响主通风机的安装、运行、维护

4.

5.2通风设备应符合下列规定

4.

5.3新建矿井通风机选型时，应计入矿井回风取热装置对通风风量、风压的影响；1现有矿井增设矿井回风取热装置时，应对现有矿井通风系统及通风设备进行校验2采集余热的取热装置应符合下列规定

4.

5.4不得影响通风机正常运行及反风运行时稳定供风；1采集接口处应做成流线型，不宜有涡流区；2增加回风取热装置后，通风设备的噪声值应符合国家有关规定；3取热系统与风道连接处应设置便于开、闭措施，防止风道结冰4矿井通风机常规采用一用一备方式，回风换热器设置数量和备用关系，也应相一致

4.

5.5回风取热装置换热阻力不宜高于

4.

5.6200Pao。