集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及煤矿的余热利用技术领域，公开一种集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统，包括热回收机组、乏风冷却水组件、水源热泵、空气源热泵、天然气组件、瓦斯发电组件、太阳能组件及换热件，换热件用于制取洗浴热水、为煤矿提供热量和吸收煤矿内的热量，其分别与热回收机组、水源热泵、空气源热泵、天然气组件、瓦斯发电组件及太阳能组件连通。本实用新型专利技术公开的集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统，运行费用低，能够同时为煤矿制热、制冷以及制取温度适宜的洗浴热水，设备安全性较高，实现了能源的梯级利用，增加了能源的综合利用率，达到了节能减排的目的。的目的。的目的。

【技术实现步骤摘要】
集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统


[0001]本技术涉及煤矿的余热利用
，尤其涉及一种集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统。

技术介绍

[0002]煤矿企业规模庞大，创造巨大经济效益的同时，也是重点能耗企业，除了常年用电、洗浴热水、衣物烘干等需求外，在冬季还必须要配备建筑采暖装置以满足井筒防冻的需求，在夏季还必须要配备建筑供冷装置以满足井下降温的需求。
[0003]煤矿用热大多通过燃煤锅炉、燃气锅炉或电锅炉来满足。然而，燃煤锅炉存在热效率低、污染物直接排放、资源浪费等问题，使得燃煤锅炉的适用性较低。燃气锅炉存在氮氧化物排放高、运行费用高等问题，在启停炉期间爆炸事故也时有发生，使得燃气锅炉的安全性较差。电锅炉虽然运行相对安全，但应用受煤矿电容量限制，且运行费用也较高。
[0004]煤矿用冷大多采用冷水机组、或者燃气锅炉和蒸汽型溴化锂冷水机组的组合来满足，前者存在设备利用率低的问题，后者除了存在设备利用率低的问题，还存在运行费用高、制冷性能系数低(新机组的制冷性能系数仅为1.2)、制冷量衰减速度快(一般每年衰减1％左右)等问题。

技术实现思路

[0005]基于以上所述，本技术的目的在于提供一种集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统及煤矿的余热利用，解决了现有技术存在的安全性低、环境污染严重、运行费用高的问题。
[0006]为达上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0007]一种集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统，包括：热回收机组，其内的循环水能够吸收空气压缩机的润滑油的热量形成高温循环水；乏风冷却水组件，其内的循环水能够吸收乏风、和/或冷却水的热量形成低温传热水，所述冷却水包括矿井涌水、和/或设备冷却水；水源热泵，其与所述乏风冷却水组件连通，所述水源热泵能够吸收所述低温传热水内的热量以用于加热循环水使其升温为高温循环水，所述水源热泵还能够吸收循环水的热量使其降温为供冷水；空气源热泵，其能够以空气为热源制取高温循环水，或者以空气为热汇制取供冷水；天然气组件，其能够以天然气为燃料加热循环水使其升温为高温循环水、和/或蒸汽；瓦斯发电组件，其能够将瓦斯的化学能转换为电能，还能够利用发电所产生的余热加热循环水使其升温为高温循环水；太阳能组件，其能够利用太阳能加热循环水使其升温为高温循环水，还能够将所述太阳能转换为电能；换热件，用于制取洗浴热水、为煤矿提供热量和吸收煤矿内的热量，其分别与所述热回收机组、所述水源热泵、所述空气源热泵、所述天然气组件、所述瓦斯发电组件及所述太阳能组件连通。
[0008]作为一种集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统的优选方案，所述集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统还包括储电组件，所述储电组件
的输入端分别与所述瓦斯发电组件、所述太阳能组件、所述水源热泵及所述空气源热泵电连接。
[0009]作为一种集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统的优选方案，所述储电组件包括储能电池和储能流变器，所述储能电池和所述储能流变器电连接，所述储能流变器分别与所述瓦斯发电组件和所述太阳能组件电连接。
[0010]作为一种集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统的优选方案，所述集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统还包括电源，所述电源分别与所述储电组件、所述瓦斯发电组件、所述太阳能组件、所述空气源热泵及所述水源热泵电连接。
[0011]作为一种集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统的优选方案，所述换热件包括制热件、浴室防垢换热器及制冷换热器，所述制冷换热器与所述水源热泵、和/或所述空气源热泵连通，且所述制冷换热器能够吸收煤矿内的热量，所述制热件能够为煤矿提供热量，所述浴室防垢换热器内的高温循环水能够加热洗浴冷水。
[0012]作为一种集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统的优选方案，所述制热件包括水暖暖气片、汽暖暖气片、风机盘管及地暖中的一个或者至少两个，所述汽暖暖气片与所述天然气组件连通，所述高温循环水的温度位于第一温度和第二温度之间时，所述换热件为所述风机盘管、和/或所述地暖、和/或浴室防垢换热器，所述高温循环水的温度位于第二温度和第三温度之间时，所述换热件为所述水暖暖气片，所述第一温度、所述第二温度及所述第三温度依次增大。
[0013]作为一种集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统的优选方案，所述浴室防垢换热器包括：箱体，开设有进水口和出水口；一级集水器，设置于所述箱体内；二级集水器，设置有至少一个，所述二级集水器一端封闭，另一端连通于所述一级集水器；一级分水器，设置于所述箱体内；二级分水器，每个所述二级分水器均与一个所述二级集水器相对而设，所述二级分水器一端封闭，另一端连通于所述一级分水器；盘管，呈螺旋状结构，所述盘管的一端连通所述二级集水器，另一端连通相对的所述二级分水器。
[0014]作为一种集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统的优选方案，所述乏风冷却水组件包括乏风喷淋塔、净化件及冷却水换热器，所述乏风喷淋塔和所述净化件串联后与所述冷却水换热器并联设置，所述乏风喷淋塔能够吸收所述乏风的热量形成低温传热水，所述净化件能够净化经所述乏风喷淋塔排出的所述低温传热水，所述冷却水换热器能够吸收所述冷却水的热量形成低温传热水。
[0015]作为一种集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统的优选方案，空气的温度低于预设温度时，所述空气源热泵的出口与所述水源热泵的进口连通，所述空气源热泵内的传热水能够吸收空气的热量加热为低温传热水，所述水源热泵内的循环水能吸收低温传热水的热量加热为高温循环水。
[0016]作为一种集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统的优选方案，所述天然气组件包括热水天然气锅炉和蒸汽天然气锅炉，所述热水天然气锅炉和所述蒸汽天然气锅炉并联设置，所述热水天然气锅炉能够以天然气为燃料加热循环水使其升温为高温循环水，所述蒸汽天然气锅炉能够以天然气为燃料加热循环水使其升温为蒸汽。
[0017]作为一种集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统的优选方案，所
述蒸汽天然气锅炉的出口与所述换热件连通，或者所述蒸汽天然气锅炉的出口通过汽水换热器与所述换热件连通，所述汽水换热器内的循环水能够吸收所述蒸汽的热量形成高温循环水。
[0018]作为一种集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统的优选方案，所述瓦斯发电组件包括瓦斯发电机组、瓦斯换热器及余热锅炉，所述瓦斯换热器能够利用所述瓦斯发电机组的缸套冷却水的热量以使循环水加热为高温循环水，所述余热锅炉能够利用所述瓦斯发电机组的烟气的热量以使循环水加热为高温循环水。
[0019]作为一种集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统的优选方案，所述太阳能组件包括太阳能集热机组和光伏发电机组，所述太阳能集热机组和所述光伏发电机组并联设置，所述太阳能集热机组能够利用太本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统，其特征在于，包括：热回收机组(1)，其内的循环水能够吸收空气压缩机的润滑油的热量形成高温循环水；乏风冷却水组件，其内的循环水能够吸收乏风、和/或冷却水的热量形成低温传热水，所述冷却水包括矿井涌水、和/或设备冷却水；水源热泵(3)，其与所述乏风冷却水组件连通，所述水源热泵(3)能够吸收所述低温传热水内的热量以用于加热循环水使其升温为高温循环水，所述水源热泵(3)还能够吸收循环水的热量使其降温为供冷水；空气源热泵(4)，其能够以空气为热源制取高温循环水，或者以空气为热汇制取供冷水；天然气组件，其能够以天然气为燃料加热循环水使其升温为高温循环水、和/或蒸汽；瓦斯发电组件，其能够将瓦斯的化学能转换为电能，还能够利用发电所产生的余热加热循环水使其升温为高温循环水；太阳能组件，其能够利用太阳能加热循环水使其升温为高温循环水，还能够将所述太阳能转换为电能；换热件，用于制取洗浴热水、为煤矿提供热量和吸收煤矿内的热量，其分别与所述热回收机组(1)、所述水源热泵(3)、所述空气源热泵(4)、所述天然气组件、所述瓦斯发电组件及所述太阳能组件连通。2.根据权利要求1所述的集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统，其特征在于，所述集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统还包括储电组件(9)，所述储电组件(9)的输入端分别与所述瓦斯发电组件、所述太阳能组件、所述水源热泵(3)及所述空气源热泵(4)电连接。3.根据权利要求2所述的集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统，其特征在于，所述储电组件(9)包括储能电池(91)和储能流变器(92)，所述储能电池(91)和所述储能流变器(92)电连接，所述储能流变器(92)分别与所述瓦斯发电组件和所述太阳能组件电连接。4.根据权利要求2所述的集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统，其特征在于，所述集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统还包括电源(10)，所述电源(10)分别与所述储电组件(9)、所述瓦斯发电组件、所述太阳能组件、所述空气源热泵(4)及所述水源热泵(3)电连接。5.根据权利要求1所述的集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统，其特征在于，所述换热件包括制热件(81)、浴室防垢换热器(82)及制冷换热器(83)，所述制冷换热器(83)与所述水源热泵(3)、和/或所述空气源热泵(4)连通，且所述制冷换热器(83)能够吸收煤矿内的热量，所述制热件(81)能够为煤矿提供热量，所述浴室防垢换热器(82)内的高温循环水能够加热洗浴冷水。6.根据权利要求5所述的集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统，其特征在于，所述制热件(81)包括水暖暖气片、汽暖暖气片、风机盘管及地暖中的一个或者至少两个，所述汽暖暖气片与所述天然气组件连通，所述高温循环水的温度位于第一温度和第二温度之间时，所述换热件为所述风机盘管、和/或所述地暖、和/或浴室防垢换热器(82)，所述高温循环水的温度位于第二温度和第三温度之间时，所述换热件为所述水暖暖气片，
所述第一温度、所述第二温度及所述第三温度依次增大。7.根据权利要求5所述的集煤矿采暖、制冷及制取洗浴热水的功能为一体的系统，其特征在于，所述浴室防垢换热器(82)包括：箱体，开设...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨允，周忠波，范玮，徐通，陈建刚，张丽叶，刘自学，殷卫峰，于钊，李进，向艳蕾，
申请(专利权)人：中煤科工天津清洁能源研究院有限公司，
类型：新型
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