矿井锅炉房改造实例分析

x摘 要：锅炉房是保证矿井供暖的重要构筑物，对保证矿井的正常运行起着重要作用，文中对不通的锅炉房改造方案进行对比分析，并从改造成本、长期运行费用、锅炉利用率等方面进行对比分析，最后选定的方案更为符合矿井实际需要，也为其他矿井锅炉房的新建或者改造提供一定的借鉴。

关键词：锅炉房;改造;对比分析

1 概述

山西某矿为年产120万t的大型现代化矿井，地形为山地丘陵，地面工业广场标高为+1235m，在地面安设有2台锅炉，为矿井井筒以及生活区提供热源，同时另外建设的一台锅炉主要是用为井筒提供热风，以便防止井筒出现上冻情况。根据多年气象资料数据，矿井所处的地区冬季极端寒冷温度在-23℃，采暖室外计算温度为-12℃，冬季室外的平均风速在4.3m/s，供暖时间为150d，最大的冻土层厚度在750mm。根据相关标准计算，矿井的锅炉房的总负荷如表1所示。

2 供热媒介性质以及工作参数

根據矿井的建筑采暖不同，采用的不同热煤介质进行供暖，主要可以分为高位水以及高温蒸汽等两种方式[1～2]。具体的供热方式为：①在地面工业广场工业建筑物中采用压力为0.2MPa的饱和热蒸汽;在行政办公用房内的供热采用高温水为供热媒介，高温水的温度为70～95℃，井筒防冻供采用60～80℃热风，并通过热风锅炉提供，澡堂的供热由锅炉房进行供给，在矿井开采后期压力为0.3MPa的，并由改造后的锅炉提供[3];②在地面工业广场上的工业建筑物供热媒介选用温度为70～110℃的高温水，在行政办公室供热采用温度为70～95℃高温水，在澡堂、井筒防冻等采用温度为70～110℃的高温水。

3 锅炉选型分析

根据矿井在冬季采暖期以及日常的负荷情况，对锅炉房进行改造，具体的改造方案可以分为以下两种：

方案一：矿井采暖季总的供热负荷在9.78MW，根据矿井冬季以及常年锅炉负荷，并考虑到供热管网的热量损失[4]，选用1台型号为DZL10-1.25-AII型蒸汽锅炉以及1台型号为DZL6-1.25-AII型蒸汽锅炉，非冬季供暖期时运行一台DZL6-1.25-AIII型蒸汽锅炉，保证矿井及选煤厂的正常供热需要。锅炉房的总的额定供热量为6MW，额定的供气量在4t/h，额定的供热压力在1.25MPa。

方案二：矿井采暖季总的供热负荷在9.78MW，根据矿井冬季以及常年锅炉负荷，并考虑到供热管网的热量损失，选用1台热水锅炉，具体型号为DZL7-1.0/70-AII，1台型号为DZL4.2-1.0/115/70-AII热水锅炉，整个锅炉房的容量值在22.4MW。在采暖期运行4台锅炉，在非采暖期运行1台型号为 DZL7-1.0/70-AII热水锅炉。满足矿井采暖、澡堂以及井筒防冻需要。

在对工业广场的建筑进行供暖时采用70～110℃高温水作为传热介质，并由热水锅炉提供热量，在对地面的行政办公楼进行供暖时采用温度为70～95℃的高温水，并选择一套高效智能热换机组，具体型号为SJZSIII-N-2.1-E，澡堂的供热采用型号为SJZSIII-R-2.8-D机组。

4 不同锅炉改造方案对比分析

4.1 施工改造对比

采用方案一时，需要采用1台DZL7-1.0/70-AII型热水锅炉以及1台DZL4.2-1.0/115/70-AII热水锅炉，锅炉房总的设计容量在16t/h，可以满足矿井的井筒防冻，澡堂供热以及洗浴、井筒防冻等需要。在初期需要保留原有的锅炉房、热风炉，再后期再对原锅炉房进行拆除，但是需要保留原有的热风锅炉房以及其他辅助锅炉房。

采用方案一时具有以下优点：①锅炉房改造施工总体工程量较小，施工周期相对较短;②设备的安装工程量少，安装费用较低，投资相对较小。但是方案一缺点也较为明显，主要表现为：a存在多个供热的热源，供热设备较多，设备的运行费用较高;b保留的热风锅炉供热效率低，工作过程中消耗大量的电力以及煤炭资源;c保留的热风炉的煤炭需要采用卡车进行运算，成本高，燃烧后剩余的灰渣分散，与其他锅炉房距离较远，不利于集中进行处理;d热风炉的供热上煤以及炉渣的清除需要采用人工方式进行，自动化程度低[5];e需要布置多根烟囱，影响矿区景观;f锅炉房的工作人员较多，同时热风锅炉可以使用的年限相对较低，设备故障率高，后期的维护费用高。

方案二：采用1台DZL7-1.0/70-AII型热水锅炉，1台型号为DZL4.2-1.0/115/70-AII热水锅炉，设计的锅炉房总体容量值在11.2MW，可以满足矿井地面工业广场后期的扩建需要，井筒的供热防冻以及澡堂供热等。地面工业广场工业建筑供暖采用70～119℃高温热水进行，并由热水锅炉直接供热。地面办公用房以及洗澡堂的供热则采用换热机组进。井筒的防冻供热则采用热水型的矿用加热机组进行。锅炉房改造过程中需要拆除原有的锅炉房以及热风锅炉房等。

采用方案二是有以下优点：①只有一个供热热源，设备量较小，改造工程造价低，整体的基建费用低;②选用的锅炉效率较高，煤炭利用率高，消耗电量以及水量小，设备的运行费用低，符合国家节能降耗政策方针要求;③锅炉房的煤炭来源比较方便，同时产生的灰渣可以进行集中处理[6];④在锅炉房的烟囱上安装除尘脱硫、脱氮装置，使得产生的废气满足国家以及行业标准的要求，环境友好;⑤锅炉房自动化程度较高，易于实现自动化控制，同时使用的管理人员较少，设备的可靠性较高，维修率较低，性能可靠。方案主要缺点有：①锅炉房的整体改造时间较长，施工周期长;②工业广场的供热管网改造以及安装工程量较大。

4.2 经济对比

采用方案一时，需要的设备费用约为260万元，安装以及材料费约为130万元，改造的土建费用约为290万元，合计的改造费用总额约为680万元。采用方案二时，需要的设备费用约为215万元，安装以及材料费约为120万元，改造的土建费用约为290万元，合计的改造费用总额约为625万元。两种不同的锅炉改造方案各有千秋，但从锅炉房改造费用、环境、锅炉利用率，设备运行费用等方面综合分析，方案二具有明显的优势，因此，选择方案二作为锅炉房的改造方案。

5 总结

文中对矿井锅炉房的改造方案进行对比分析，针对锅炉房的改造提出一种更为适合的改造方案。研究可以为以后锅炉房的改造或者新建提供一定的经验借鉴。

参考文献：

[1]刘敏.北翼锅炉房安装及改造[J].机械管理开发，2017，32 （07）：77-78+85.

[2]白延斌，焦春玲，霍海红.新形势下煤矿暖通设计的探讨[J].制冷与空调，2017，31（03）：281-285.

[3]董海龙.煤矿锅炉房热交换器比较及选型[J].山东工业技术，2014（19）：6.

[4]李军.文家坡煤矿锅炉房设计[J].黑龙江科技信息，2012 （31）：53.

[5]李超昌.煤矿土建工程概述[J].黑龙江科技信息，2008 （36）：32.

[6]阎复志.煤矿锅炉设备的合理选择[J].煤炭工程，2004 （08）：24-26.

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