某煤礦鍋爐房改造實例剖析

摘 要：文章從技術經濟角度對某鍋爐房改造方案進行對比分析，確定了符合該煤礦實際情況的改造方案，為其它煤礦新建及改擴建鍋爐房提供了很好的參考價值。

關鍵詞：煤礦；鍋爐房改造；技術經濟比較；實例剖析

1 鍋爐房設備及供熱現狀

1.1 現有鍋爐房概況

某煤礦位于山東省西部，地處黃河沖積平原，地勢平坦。該煤礦原鍋爐房安裝2臺6t/h的蒸汽鍋爐，為礦井建筑物蒸汽采暖提供熱源。另建有一座4t/h熱風爐房，為井筒防凍提供熱風，一座4t/h的劇場鍋爐房為浴室供熱提供熱源。原有2臺6t/h的蒸汽鍋爐是2001年由2臺4t/h的蒸汽鍋爐更換安裝的，其水處理間、風機間及除塵間布置非常不規范，而且擁擠，給設備運行造成極大不便。并且由于鍋爐運行時間久，設備老化嚴重，其提供的熱量不足以滿足該煤礦改擴建后供熱需求。同時，根據該煤礦改擴建環評批復，改擴建后鍋爐房規模為16t/h（或11.2MW）。因此，對鍋爐房的改造迫在眉睫。

1.2 礦井熱負荷計算

根據GB/T 50466-2008《煤炭工業供熱通風與空氣調節設計規范》要求，對礦井現有建筑物及改擴建新增建筑物采暖及供熱所需熱負荷詳細計算如下：（1）采暖熱負荷：5886.6 kW；（2）浴室供熱熱負荷：2100 kW；（3）井筒防凍熱負荷：1876 kW；（4）采暖期總熱負荷：9862.6 kW；（5）非采暖期總熱負荷：2100 kW。

2 熱媒性質及工作參數

根據煤礦建筑物采暖及供熱方式的不同，主要采用以下兩種熱媒：

（1）煤礦工業建筑采暖熱媒為0.2MPa飽和蒸汽；行政福利建筑采暖熱媒為95～70℃熱水；初期井筒防凍熱媒為60-80℃的熱風，由熱風爐供給；浴室供熱熱源由劇場鍋爐房供給；后期井筒防凍、浴室供熱熱媒為0.3MPa飽和蒸汽，由改造后鍋爐供給。

（2）煤礦工業建筑采暖熱媒為110～70℃高溫水，行政福利建筑采暖熱媒為95～70℃熱水，浴室供熱、井筒防凍熱媒為110～70℃高溫水。

3 鍋爐選型

根據該煤礦采暖期總熱負荷及熱媒方式進行鍋爐設備選型，提出以下方案：

方案一：采暖期總熱負荷為9862.6kW，考慮同時使用系數、管網熱損失系數后，選用1臺DZL10-1.25-AII型蒸汽鍋爐和1臺DZL6-1.25-AII型蒸汽鍋爐，鍋爐房設計容量16t/h。采暖期運行2臺，非采暖期運行1臺DZL6-1.25-AII型蒸汽鍋爐，滿足煤礦改擴建后采暖、井筒防凍、浴室供熱需求。

方案二：采暖期總熱負荷為9862.6kW，考慮同時使用系數、管網熱損失系數后，選用1臺DZL7-1.0/115/70-AII型熱水鍋爐和1臺DZL4.2-1.0/115/70-AII型熱水鍋爐，鍋爐房設計容量11.2MW。采暖期運行2臺，非采暖期運行1臺DZL4.2-1.0/115/70-AII型熱水鍋爐，滿足煤礦擴建后采暖、井筒防凍、浴室供熱需求。

工業建筑采暖需110～70℃高溫水，由熱水鍋爐直接供給。行政福利建筑采暖需95～70℃熱水，采用由1套SJZSIII-N-2.1-E高效智能水-水采暖換熱機組供給。浴室供熱采用由1套SJZSIII-R-2.8-D高效智能水-水生活換水機組供給。

4 供熱方案技術經濟比較

方案一：選用1臺DZL10-1.25-AII型蒸汽鍋爐和1臺DZL6-1.25-AII型蒸汽鍋爐，鍋爐房設計容量16t/h，滿足采暖、浴室供熱及井筒防凍需求。初期保留原有鍋爐房，熱風爐房和劇場鍋爐房，后期拆除原有鍋爐房，保留熱風爐房和劇場鍋爐房。

此方案優點如下：（1）改造工程量少，施工工期短；（2）施工安裝工程量較小，投資省。缺點如下：（1）有多個供熱熱源，設備多、運行費用高；（2）熱風爐熱效率低，耗煤量大，耗電量大；（3）熱風爐房來煤需汽運，成本較高，灰渣處理點較分散，不利于集中處理；（4）熱風爐房上煤及除渣人工操作量大，自動化程度低；（5）場地共有3根煙囪，嚴重影響工業場地美觀，不利于環保；（6）管理人員較多，且熱風爐使用年限短，安全事故多，維修量較大。

方案二：選用1臺DZL7-1.0/115/70-AII型熱水鍋爐和1臺DZL4.2-1.0/115/70-AII型熱水鍋爐，鍋爐房設計容量11.2 MW，滿足白家焉場地擴建后采暖、井筒防凍、浴室供熱需求。工業建筑采暖需110～70℃高溫水，由熱水鍋爐直接供給。行政福利建筑采暖需95～70℃熱水，采用由1套SJZSIII-N-2.1-D高效智能水-水采暖換熱機組供給。浴室供熱采用由1套SJZSIII-R-2.8-D高效智能水-水生活換水機組供給。井筒防凍供熱采用熱水型礦井加熱機組。拆除原有鍋爐房、熱風爐房和劇場鍋爐房，熱源統一由新建鍋爐房提供。

此方案優點如下：（1）只有一個供熱熱源，設備少、造價低、基建投資省；（2）鍋爐熱效率高，耗煤量小，耗電量小，耗水量小，節約運行費用，符合國家“節能減排”相關政策要求；（3）鍋爐房來煤便捷，有利于灰渣集中處理；（4）鍋爐煙氣集中除塵脫硫，細灰和二氧化硫排放濃度均滿足國家標準要求；（5）只設一根煙囪，對環境的影響小，有利于環保；（6）鍋爐房易實現自動控制，便于運行管理，且人員少，維修工作量小，可靠性高。缺點如下：（1）改造工程量大，施工工期長；（2）場地供熱管網改造施工安裝工程量較大。

同時，針對這兩個方案，進行經濟比較如下：方案一，設備費255萬元，材料安裝費130萬元，土建費289.8萬元，合計投入費用674.8萬元；方案二，設備費216.8萬元，材料安裝費120萬元，土建費289.8萬元，合計投入費用626.2萬元。

綜上所述，兩個方案各有千秋，但從長遠看，方案二具有運行管理方便、節約燃料、節水、節電、節約運行費用、熱能利用率高、符合國家“節能減排”相關政策要求、有利于環保等諸多優點。故采用方案二即熱水鍋爐供熱方案。

5 結語

本文采用的鍋爐改造方案，針對該煤礦鍋爐房改造是一種行之有效的解決方案。不論是新建鍋爐房還是改擴建鍋爐房，都可以參考借鑒本實例。

參考文獻：

[1] 煤炭工業礦井設計規范（GB 50215-2005）[S].

[2] 鍋爐房設計規范（GB 50041-2008）[S].

[3] 采暖通風與空氣調節設計規范（GB 50019-2003）[S].

作者簡介：王桂坤（1982—），男，山東臨沂人，碩士，工程師，主要從事：工業及民用建筑的采暖、通風及空調設計。