煤礦熱風(fēng)爐的選型

煤礦（礦井）熱風(fēng)爐選型安裝調(diào)試

煤礦（礦井）通風(fēng)是礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最基本的一環(huán),在礦井建設(shè)和生產(chǎn)期間始終占有非常重要的地位。礦井通風(fēng)的目的是供給礦井新鮮風(fēng)量,保證井下有足夠清潔的空氣(含氧量>20 %),稀釋和排出井下產(chǎn)生的爆炸性氣體和有害氣體(沼氣、煤氣、一氧化碳等),調(diào)節(jié)井下所有的風(fēng)量、溫度和濕度,改善勞動條件,提供良好的工作環(huán)境,保障井下人員身體健康和生命安全,保證礦井安全生產(chǎn)。《煤礦安全規(guī)程》第102 條規(guī)定:進(jìn)風(fēng)井口以下的空氣溫度(干球溫度)必須在2℃以上.特別在一些北方寒冷地區(qū),冬季氣溫很低,礦井的溫度會很低,甚至不能保證生產(chǎn),因此使用熱風(fēng)爐對進(jìn)風(fēng)風(fēng)流預(yù)熱成為常用的解決方法 。

1.熱風(fēng)爐選型

礦井冬季防凍采暖熱風(fēng)爐成套設(shè)備包括熱風(fēng)爐、鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、 電動機(jī)、電控設(shè)備。熱風(fēng)爐是對空氣間接或直接加熱的熱源設(shè)備,加熱后輸出的熱風(fēng)可直接用于干燥、保暖,其熱效率高。工作原理: 采用多頭螺旋槽片換熱技術(shù)，將燃燒與換熱設(shè)計成一體化，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理，換熱強(qiáng)度大，升溫快，熱效率高。

 1. 1 技術(shù)參數(shù)項目和技術(shù)要求

(1) 額定供熱量 (J/h):用Q表示,是指通風(fēng)機(jī)在單位時間內(nèi)供給排出的氣體熱量總值 。

(2) 熱效率( %) :用η表示。由于在運轉(zhuǎn)過程中要產(chǎn)生流動損失、泄漏損失和機(jī)械損失等,指單位時間內(nèi)空氣獲得熱能所在實際能量中的轉(zhuǎn)換比例, 通常要求大于70 % 。

(3) 送風(fēng)量 (m3 /h) : 在單位時間內(nèi)供給排出的熱氣體總量 。

(4) 耗電量 ( KW/h )：耗煤量 ( kg/h )和耗氣量 ( KL/ h) : 在單位時間內(nèi)消耗的實際能量。針對煤礦的特殊場合,以確定燃料類型,可選用煤或柴/燃?xì)? 燃油/煤層氣作燃料,使運行成本降至最低。

(5) 出風(fēng)溫度（℃）:能連續(xù)提供恒溫.恒壓、凈化的熱空氣,分低溫 30～150℃,中溫200～300℃,高溫400～600℃,出風(fēng)溫度可根據(jù)需要在 30～350℃之間任意調(diào)節(jié) 。

(6) 鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計風(fēng)阻:根據(jù)設(shè)計熱風(fēng)流量和阻力參數(shù)選擇鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)型號以及電機(jī),上煤除渣電機(jī)的耗電量( kW/h )等設(shè)備 。

(7) 外型尺寸( mm)外形結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積(㎡)設(shè)計合理 。

(8) 其它要求:①電器控制柜設(shè)有多重安全保護(hù),使設(shè)備安全,運行平穩(wěn)。需要有電源開關(guān)、三級保護(hù)裝置、電壓表、電流表、溫度數(shù)字設(shè)定控制儀、降壓啟動器、過熱過載保護(hù)裝置、時間繼電器、熱繼電器和控制推煤、提升、出渣、鼓風(fēng)及引風(fēng)的按鈕?？筛鶕?jù)需要設(shè)成自動、半自動、手動3種方式; ② 廢氣排放符合環(huán)保要求; ③設(shè)計合理,節(jié)約能源,使煤電能耗降到最低極限;實現(xiàn)操作機(jī)械化,減輕了工人繁重的體力勞動,大大提高工作效率 。

1. 2 煤礦用熱風(fēng)爐安全性能檢測項目及技術(shù)要求

按 JB/T6672. 2 - 2001燃煤熱風(fēng)爐試驗方法和《JB/T6672. 2 - 2001 燃?xì)鉄犸L(fēng)爐技術(shù)條件》中的要求進(jìn)行檢驗的項目 :

(1) 材料耐熱檢驗:換熱器和燃燒室制造材料,抽樣試件應(yīng)1000℃恒溫10 h冷卻后不發(fā)生氧化和變形; (2)氣密性檢驗:壓降應(yīng)小5 % ; (3)換熱量檢測:應(yīng)達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計值; (4)熱效率檢測:應(yīng)達(dá)到70 %以上; (5)噪聲檢測:應(yīng)小于85dB(A);(6) 超溫報警裝置檢測:按超標(biāo)準(zhǔn)溫度進(jìn)行試驗,應(yīng)能報警 。

1. 3 產(chǎn)品文件審查

產(chǎn)品出廠檢驗規(guī)程 、檢驗記錄、產(chǎn)品合格證、產(chǎn)品使用說明書。

2.選擇熱風(fēng)爐的依據(jù)和方法

（1）礦井冬季防凍采暖熱風(fēng)爐成套設(shè)備選型適當(dāng)與否將是影響礦井安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。礦山以防凍采暖為使用條件,熱風(fēng)爐成套設(shè)備選型,系按熱平衡理論,根據(jù)供熱工程系統(tǒng)所耗熱量多少,去選擇大于或等于相應(yīng)供熱量的熱風(fēng)爐及其配套附屬設(shè)備?，F(xiàn)將簡捷選型計算方法介紹如下 :

(2) 計算礦井井口防凍耗熱量

 Q = VρC( t 2 - t 1 )  K( 273 + 20) / 273 + t 1 ) 式中

Q ——耗熱量 ,J/h

V ——總進(jìn)風(fēng)流量 , m3/h ,可取礦井設(shè)計或?qū)嶋H測量數(shù)據(jù) ;

       ρ—— 20℃時空氣容 ( 重) 通常取 1. 2 kg/ m3;

C ——空氣比熱 ,通常取 1 004.832 J/ kg.℃;.

t2 ——冷熱風(fēng)匯合后溫度,指從計算大氣最低溫度把冷風(fēng)加熱至大于冰點溫度, 一般取 t2 = 2℃;

t1 ——使用熱風(fēng)爐礦井計算最低大氣溫度,℃,一般可由《采掘通風(fēng)手冊》技術(shù)資料中查得。例如黑龍江 - 32 ℃,山西- 30 ℃;

K——富裕系數(shù)是為保證可靠供熱量而增加的富裕量,根據(jù)系統(tǒng)絕熱及估計熱耗損可取 1. 05～1. 10　

(3)計算熱風(fēng)流量,進(jìn)行鼓風(fēng)機(jī)匹配選擇 V = Q/[ρ C( t 3 - t 1 ) ] 。 式中

V ——熱風(fēng)流量 , m3/h           Q ——熱風(fēng)爐供熱量 ,J/h

ρ ——空氣容 ( 重) kg/ m3              C ——空氣比熱J/ kg.℃;.

t3——熱風(fēng)爐出口溫度           t1 ——計算大氣最低溫度℃;

(4) 礦井防凍采暖熱風(fēng)爐要想滿足井口生產(chǎn)使用要求,在通過防凍耗熱量計算選取大于或等于供熱系統(tǒng)耗熱量的熱風(fēng)爐同時, 另一個制約熱風(fēng)爐出力關(guān)鍵因素就是熱風(fēng)爐主風(fēng)機(jī)匹配選擇要適當(dāng)。主風(fēng)機(jī)的選用一定要使主風(fēng)機(jī)流量近似供熱風(fēng)流量,其誤差應(yīng)< 5 % ,全壓應(yīng)大于供熱風(fēng)設(shè)備系統(tǒng)阻力總值 196.14Pa根據(jù)經(jīng)驗推薦取 1471.05 ～1765.26 Pa為宜,如果風(fēng)機(jī)無此范圍者可選稍大于此范圍的風(fēng)機(jī)。

（5）鄂爾多斯礦區(qū)為高原大陸性氣候, 氣溫變化較大,夏季炎熱, 平均氣溫30℃,最高氣溫37℃,冬季寒冷,平均氣溫- 15℃,最低氣溫- 19. 8℃,凍結(jié)期一般為當(dāng)年11月至次年3月,最大凍結(jié)度為60 mm。按環(huán)境基準(zhǔn)溫度標(biāo)準(zhǔn) (18± 2) ℃, 煤的熱值7000千卡（29307.6千焦）， 3個進(jìn)風(fēng)井 , 每個進(jìn)風(fēng)量 1200 m3 / min計算。經(jīng)計算,選用河南省太康鍋爐廠生產(chǎn)的燃煤熱風(fēng)爐1 臺, LRF-120 ,配套輔機(jī) : ① 鼓風(fēng)機(jī)1臺,型號 Y200L1-2/30 (電機(jī)30kW) ; ② 引煙機(jī)1臺,型號 Y132S2-2/7.5(電機(jī)7.5KW );③ 電控制及儀表各 1套 。

3.熱風(fēng)爐安裝調(diào)試的注意事項

3. 1 安裝使用要求

(1) 熱風(fēng)爐安裝選址要正確, 要采用整體布置, 減少占地面積,距離入風(fēng)井口不小于 20m。并安裝在用不燃性材料構(gòu)建的專用廠房內(nèi),