矿井新风综合加热系统
技术领域
本实用新型涉及一种利用矿井排风余热、电热以及电加热式固体蓄热设备对矿井所用新风进行加热的综合系统。
背景技术
北方地区冬季时间长，室外温度低，尤其是我国偏北地区，一般冬季室外温度在零下十几度，极寒天气室外温度达到零下二十几度，矿井通风加热系统热负荷大，能源消耗量大，资源消耗严重。而矿井排风的全年温度据不完全统计在18-30℃左右，排风量大，热能损失严重，不但造成热能的巨大浪费，同时在排风区域形成热污染。
随着全国煤改电政策的逐步推进，传统矿井通风加热系统所采用的燃煤锅炉受到越来越多的限制。但是单纯的采用蓄热系统进行矿井通风加热系统改造，所面临的问题是蓄热设备装机容量大，体积大，占地面积大，投资高等问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种矿井新风综合加热系统，减少蓄热设备的装机容量，降低热风加热系统的投资费用，同时对矿井排风的热量进行回收利用并减少排风口区域热污染。
本实用新型技术方案如下：
矿井新风综合加热系统，其特征在于它包括余热回收装置，固体蓄热设备和电加热补热装置；所述余热回收装置的高温进风端连接矿井井口排风管，排风端连接室外排风管，新风进风端连接第一风管，新风出风端带有第二风管；所述固体蓄热设备包括壳体和安装在壳体内的蓄热池，蓄热池中安装有电加热器，壳体内还安装有换热器，该换热器具有与出风风道相连接的高温热风出风端和与回风风道相连接的高温热风回风端；所述换热器还具有与第二风管相连接的新风进风端，换热器还具有新风出风端，该新风出风端通过第三风管连接电加热补热装置的进风端，电加热补热装置的出风端连接有第四风管。
优选地，所述的余热回收装置为转轮式余热回收装置。
优选地，所述的换热器为风-风型热管式换热器。
本实用新型通过余热回收装置对矿井排风进行热回收，回收的热量用于预热井口新风，新风再通过电蓄热系统、补热系统加热后送入新风井口。相对于现有技术，本实用新型具有以下积极效果：
（1）、采用余热回收装置对矿井排风进行热回收，回收的热量用于预热矿井所需补充的新风，一方面实现了热量的回收利用，另一方面还减少了热量的排放，避免了对环境的热污染。
（2）、电加热式固体蓄热设备的风-风换热器采用热管式换热器，依靠热管内注入介质的相变完成热量的交换，具有传热系数高的优势，传热系数比列管式换热器可高出5-10倍；传热温差大，热管换热器可以实现纯粹的逆流换热，具有较大的传热温差。在传递相同热量的情况下，热管换热器所需要的传热面积小，具有良好的紧凑性，使其占地面积和金属消耗量减少；热管元件彼此独立，因此热管元件具有良好的可拆换性，便于维护和检修；热管的加热段和冷却段的面积可以人为调节，管壁温度也可相应的得到调节，因而具有较强的抗露点腐蚀能力，即使一支或几支热管腐蚀漏液，也不会造成冷热两种流体的掺混；冷热两流体的换热，全部为热管外部换热，表面上的积灰容易清洗。
（3）、为有效减少固体蓄热设备装机容量，减小固体蓄热设备体积，减少设备机房占地面积，降低系统投资，有效降低系统运行费用，固体蓄热设备选型时，蓄热量按照非谷电时段日总需求热量考虑，风-风型热管式换热器的换热量按照非谷电时段最大热负荷考虑。夜间热负荷不足时段，开启电加热热能补充系统进行补热，满足最冷时段热负荷需求。通过北方地区历年冬季最冷日逐时温度分布曲线可知，井口热风加热系统每日所需最大热负荷出现时段一般在22：00-8：00，此时段正处于谷价电时段，因此电加热热能补充系统开启时段均在谷电时段，能够有效降低系统运行费用。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构和工作原理示意图；
图2为本实用新型中固体蓄热设备的结构示意图；
图3为本实用新型中风-风型热管式换热器的连接关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本实用新型。
如图1，本实用新型的实施例包括转轮式余热回收装置1，固体蓄热设备2和电加热补热装置3。
所述转轮式余热回收装置1的高温进风端连接矿井井口排风管1-2，排风端连接室外排风管1-1，新风进风端连接第一风管1-3，新风出风端带有第二风管1-4。
如图2，所述固体蓄热设备2包括壳体和安装在壳体内的蓄热池2-3，蓄热池2-3中安装有电加热器2-4。壳体内还安装有风-风型热管式换热器2-1，该风-风型热管式换热器2-1具有与出风风道2-6相连接的高温热风出风端和与回风风道2-5相连接的高温热风回风端。
如图3，所述风-风型热管式换热器2-1还具有与第二风管1-4相连接的新风进风端，该风-风型热管式换热器2-1还具有新风出风端，该新风出风端通过第三风管1-5连接电加热补热装置3的进风端，电加热补热装置3的出风端连接有第四风管1-6。壳体一侧安装有高温变频风机2-2。
固体蓄热设备2的高温热风通过回风风道2-5进入风-风型热管式换热器2-1，释放热量后的高温热风通过出风风道2-6回到固体蓄热设备继续被加热。被加热的新风通过第三风管1-5再进入电加热补热装置3，最后通过第四风管1-6送入矿井进风井。
当第三风管1-5中的热风输出温度无法满足热风系统温度需求时，启动第三风管1-5予以补充，满足井口热风加热需求。
所述矿井包括煤炭矿井、金属矿井和其他非金属矿井。
