煤礦井筒保暖遠(yuǎn)紅外電熱風(fēng)爐

500 m³/min進(jìn)風(fēng)井

紅外加熱熱風(fēng)輸送系統(tǒng)

可行性分析

方

案

書

揚(yáng)州黑馬機(jī)電設(shè)備有限公司

聯(lián)系人：王云龍13651515160

目錄

1 總論……………………………………………………………2

2 通風(fēng)耗熱量計(jì)算………………………………………………4

3 紅外線加熱的原理……………………………………………4

4 設(shè)備選型………………………………………………………8

5 性能比較………………………………………………………9

6 系統(tǒng)安全運(yùn)行方案……………………………………………12

7 自動(dòng)控制系統(tǒng)…………………………………………………13

8 基礎(chǔ)設(shè)施要求…………………………………………………15

9 三廢治理及環(huán)境保護(hù)…………………………………………15

10 能耗統(tǒng)計(jì)與管理………………………………………………16

1 總論

1.1 工程背景

通風(fēng)是采礦中的重要環(huán)節(jié)，冬季通風(fēng)中由于帶來礦井地面環(huán)境的寒冷氣流經(jīng)過井下通道，致使井上井下都與環(huán)境溫度相差無幾。采礦設(shè)備與設(shè)施不能在低溫環(huán)境下運(yùn)行工作，如綜采設(shè)備的潤滑油、輸送煤炭出井的橡膠輸送帶、供給井下工作用的自來水、操控作業(yè)人員的工作條件等等。為了保證井下設(shè)備設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保證安全生產(chǎn)，需對(duì)主井及副井進(jìn)行熱風(fēng)輸送，冷熱風(fēng)入井混合后，保證井內(nèi)溫度不小于2℃，確保生產(chǎn)安全運(yùn)行。

1.1.1傳統(tǒng)井筒保暖做法：

1)、采用在主井井口、副井井口處各設(shè)空氣加熱室一座，主副井供熱熱媒一般為高溫蒸汽鍋爐提供的蒸汽或常壓鍋爐提供的蒸汽和熱水，末端采用散熱器或暖風(fēng)機(jī)，經(jīng)風(fēng)機(jī)將空氣加熱室的熱風(fēng)輸送到井下。

2)、在室內(nèi)建一個(gè)燃煤的空氣加熱室，將通過室內(nèi)的盤旋管道內(nèi)的空氣加熱，采用風(fēng)機(jī)、管道送到主井井口和副井井口。

1.1.2目前先進(jìn)的做法是：

1)、采用熱泵形式，將進(jìn)下排出的帶有溫度的空氣，通過二次熱交換的方式加熱空氣，將加熱的空氣通過風(fēng)機(jī)送到主井井口和副井井口。

2)、遠(yuǎn)紅外線熱風(fēng)輸送形式，利用電能通過遠(yuǎn)紅外電熱管自動(dòng)將空氣加熱到一定溫度，用風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)送到主井井口和副井井口。

遠(yuǎn)紅外電熱管加熱空氣方式，科學(xué)先進(jìn)地運(yùn)用了傳熱的三大主要方式，對(duì)流、熱傳導(dǎo)、輻射技術(shù)。遠(yuǎn)紅外線熱風(fēng)輸送系統(tǒng)中的熱風(fēng)爐加熱管表面溫度為 800~1000度，使加熱管周圍15mm內(nèi)分布的空氣產(chǎn)生振蕩，并在1~1.4s的時(shí)間內(nèi)被迅間加熱到80~210℃。

紅外線加熱管設(shè)置為密集布置，管外的被加熱的片狀吸熱物質(zhì)在紅外輻射下迅速被加熱，在15mm內(nèi)只有一根加熱管工作就能傳遞熱量、輻射周圍的其他加熱管，整個(gè)加熱室內(nèi)的每根加熱管均有相應(yīng)的熱量對(duì)空氣加熱。紅外線熱風(fēng)輸送系統(tǒng)對(duì)電能的利用率極高，對(duì)節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)、安全生產(chǎn)將帶來新的條件和效益。其他如用燃汽加熱、燃油加熱、桔桿加熱等這里不作一一的分析評(píng)估，僅對(duì)遠(yuǎn)紅外線熱風(fēng)輸送系統(tǒng)在礦井中的應(yīng)用進(jìn)行研究分析。

遠(yuǎn)紅外熱風(fēng)輸送系統(tǒng)已經(jīng)在內(nèi)蒙鄂爾多斯煤炭集團(tuán)阿爾巴斯一礦實(shí)質(zhì)性地運(yùn)行了四年，在偏關(guān)正興煤礦實(shí)際運(yùn)行三年，運(yùn)行效果、運(yùn)行質(zhì)態(tài)較好，運(yùn)行綜合成本較低、免維護(hù)費(fèi)用，從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，具有一定的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。

方案針對(duì)傳統(tǒng)鍋爐供熱以及遠(yuǎn)紅外線熱風(fēng)輸送系統(tǒng)進(jìn)行性能比較，從投資、熱力負(fù)荷、電力負(fù)荷、安全性、占地面積、運(yùn)行費(fèi)用等方面進(jìn)行全面分析對(duì)比，從而對(duì)遠(yuǎn)紅外線熱風(fēng)輸送系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保、安全可靠得到明確的結(jié)論，為相關(guān)主管部門提供科學(xué)依據(jù)。

1.2 編制依據(jù)

(1)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50019-2003

(2)《鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50041-2008

(3)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50215-2005

(4)《煤炭工業(yè)采暖通風(fēng)及供熱設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50466-2008

(5)《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB13271-2001

(6)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-1996

(7)《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》GB12348-2008

(8)《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50243-2002

1.3 紅外線加熱的原理

遠(yuǎn)紅外線是電磁波。電磁波是電場(chǎng)與磁場(chǎng)交互而產(chǎn)生的一種波。太陽從伽馬線到電波放射著各種波長(zhǎng)的電磁波。其中0.75～1000微米(μm)的波長(zhǎng)范圍稱作紅外線。比這更長(zhǎng)的，4～1000μm波長(zhǎng)范圍叫做遠(yuǎn)紅外線。把這波長(zhǎng)換算成溫度則是450℃～ー270℃。也就是比較而言低溫的放射體所發(fā)電磁波就是遠(yuǎn)紅外線。

圖1 電磁波的種類與遠(yuǎn)紅外線的波寬

1.4 遠(yuǎn)紅外線的加熱作用

遠(yuǎn)紅外線可以給予持有電極特性的分子(譬如水分子)運(yùn)動(dòng)能量。給了分子振動(dòng)能量后就可以使運(yùn)動(dòng)活躍起來。分子原來就是運(yùn)動(dòng)著的。氫分子的速度是1.8Km/s、筆直可跑距離為1.78×10-5cm，與其它分子的沖突次數(shù)是1秒100億。得到遠(yuǎn)紅外線能量的分子會(huì)加速與其他分子沖撞，分子沖撞產(chǎn)生熱。遠(yuǎn)紅外線本身并非熱。能讓對(duì)方分子自己發(fā)熱的是電磁波。

1.5 遠(yuǎn)紅外線與熱風(fēng)的區(qū)別

遠(yuǎn)紅外線不是熱風(fēng)，是叫做電磁波的一種電波，容易被有機(jī)物吸收，被吸收后變成熱。熱的傳導(dǎo)方法有熱傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射3種，遠(yuǎn)紅外線只是輻射傳遞。熱風(fēng)是給物質(zhì)表面加熱，遠(yuǎn)紅外線則是給物質(zhì)內(nèi)部加熱，區(qū)別在此。

1.6 紅外線的傳熱學(xué)基本理論

(1)不同特性的物體發(fā)射的紅外線特性(波長(zhǎng))不同，不同特性的紅外線易為特性相同的物體所接收。

(2)熱能傳遞的形式：輻射、傳導(dǎo)、對(duì)流。

(3)熱能在高溫下主要(90%)以輻射的形式傳遞，其輻射強(qiáng)度與溫度的四次方成正比。

(4)輻射熱能的吸收能力與受熱物體的表面黑度成正比。

(5)受熱物體的熱能傳導(dǎo)強(qiáng)度與(該物體表面和內(nèi)部)溫度梯度成正比與熱阻成反比。

1.7 遠(yuǎn)紅外線的用途

工業(yè)加熱與干燥的方法很多，自能源危機(jī)以來，世界各國為提高能源使用效率與發(fā)展能源多元化，紛紛研發(fā)各種節(jié)約與替代能源技術(shù)，其中輻射加熱干燥由于方法的特殊性，被證實(shí)為最有效率的加熱與干燥技術(shù)之一，而被廣泛地用于取代傳統(tǒng)的熱風(fēng)式加熱與干燥系統(tǒng)。輻射加熱與干燥包括紅外線、紫外線、微波/射頻、電子束與雷射等，其中紅外線加熱干燥是利用電磁輻射熱傳原理，以直接方式傳熱而達(dá)到加熱干燥物體的目的，從而避免加熱熱傳媒體導(dǎo)致的能量損失，有益能源節(jié)約，同時(shí)紅外線因有產(chǎn)生容易，可控性良妤等特質(zhì)，而有加熱迅速、干燥時(shí)間短、生產(chǎn)力提高，產(chǎn)品品質(zhì)改進(jìn)及設(shè)備空間節(jié)省等優(yōu)點(diǎn)。

紅外線的波長(zhǎng)區(qū)間大致為0.75nm至1000nm，因其波長(zhǎng)位于紅色光波長(zhǎng)(0.6nm至0.75nm左右)外而得名。在低于2000℃的常規(guī)工業(yè)熱工范圍內(nèi)，紅外線是最主要的熱射線。人們有時(shí)將紅外線又劃分為「近紅外」、「中紅外」、「遠(yuǎn)紅外」等若干小區(qū)間，所謂的遠(yuǎn)、中、近，是指其在電磁波譜中距紅色光的相對(duì)距離遠(yuǎn)近而言。

采用紅外線加熱是否有效，主要取決于被加熱物體的吸收程度，吸收率越高，紅外線輻射效果就越好。而吸收率取決于被加熱物質(zhì)的類別、表面狀態(tài)、紅外線輻射源的波長(zhǎng)等。物質(zhì)反射的輻射能量與入射能量的比值叫反射率，不同材料和不同表面狀況的反射率各不相同。物質(zhì)透過的輻射能量與入射能量的比值叫穿透率，穿透率隨材料的性質(zhì)及厚度不同而變化。不同材料的有效穿透范圍也不一樣。通常把非透明材料的穿透率看作零。一般金屬晶體十分細(xì)密，透過表面的電磁輻射能在很短的距離內(nèi)迅速衰減，因此熱輻射對(duì)金屬的穿透深度在微米數(shù)量級(jí)上。而非金屬材料分子結(jié)構(gòu)不很細(xì)密，在常溫下不同非金屬物質(zhì)各自具有特殊振動(dòng)頻率，因此當(dāng)入射的電磁波到達(dá)界面時(shí)，電磁波很少被反射，較易穿過界面進(jìn)入表層，有些激起共振變?yōu)闊崃?，有些不能激起共振的則受到折射、散射和反射作用。由于實(shí)際物體都不是單一結(jié)構(gòu)的單純物質(zhì)，故有些未被表層吸收的輻射波，在深入過程中還會(huì)被其它物質(zhì)的共振而不同程度地加以吸收。只有在穿過全部厚度時(shí)，未破吸收的那部分輻射能量才能透過。因此非金屬的穿透深度比金屬的要高。

紅外線加熱優(yōu)勢(shì)及效率,紅外線干燥加熱方式在近幾年來則以驚人的發(fā)展速度被接受，并被實(shí)際使用于各層次，主要是紅外線干燥方式有下述之優(yōu)點(diǎn)：

(1)具有穿透力，能內(nèi)外同時(shí)加熱。

(2)不需熱傳介質(zhì)傳遞，熱效率良好。

(3)可局部加熱，節(jié)省能源。

(4)提供舒適的作業(yè)環(huán)境。

(5)節(jié)省爐體的建造費(fèi)用及空間，組合、安裝及維修簡(jiǎn)單容易。

(6)干凈的加熱過程。

(7)溫度控制容易、且升溫迅速，并較具安全性。

(8)熱慣性小，不需要暖機(jī)，節(jié)省人力。

因?yàn)榧t外線加熱其有上述優(yōu)點(diǎn)，因比獲得高效率高均一性的加熱是可能的進(jìn)而獲得高品質(zhì)的產(chǎn)品。

2 設(shè)備選型

2.1 氣象資料

(1)冬季極端最低溫度平均值：-22℃

(2)冬季采暖設(shè)計(jì)室外計(jì)算溫度：-15℃

(3)年采暖天數(shù)：150天

(4)冬季主導(dǎo)風(fēng)向：WN

(5)冬季室外平均風(fēng)速：2.9m/s

(5)最大凍土嘗試：1.0m

2.2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際數(shù)據(jù)：

(1)進(jìn)風(fēng)井風(fēng)量500 m³/min

(2)極限環(huán)境溫度：-22℃

(3)井筒混合風(fēng)溫度：≥2℃

2.3 通風(fēng)耗熱量計(jì)算

耗熱量Q1= Gcp(t2-t1)=500×60×1.205×1.01×(2-(-22))

=876276Kj/h

2.4 紅外線熱風(fēng)輸送系統(tǒng)能量平衡

1)、紅外線加熱機(jī)組處理風(fēng)量V=8000m3/h

2)、加熱機(jī)組能力

Q2=Gcp(t2-t1)=1.205×8000×1.01×(T-(-22))

3)、熱平衡

Q2=Gcp(t2-t1)=1.205×8000×1.01×(T-2)

Q3=Gcp(t2-t1)=1.205×22000×1.01×(2-(-22))

Q3= Q2

1.205×22000×1.01×(2-(-22))= 1.205×8000×1.01×(T-2)

T=64℃ (取65℃)

2.5機(jī)組的加熱能力為

1)、熱風(fēng)爐產(chǎn)生熱量

Q2=Gcp(t2-t1)=1.205×8000×1.01×(T-(-22))

=1.205×8000×1.01×(65-(-22))

=847067Kj/h

2)、機(jī)組總功率：

N=847067/3595=235Kw

3)、設(shè)計(jì)1臺(tái)熱風(fēng)爐其風(fēng)量功率：

風(fēng)量=8000m3/h 全壓：500Pa

加熱功率=235Kw

風(fēng)機(jī)功率=7.5Kw

4)、總裝機(jī)容量=250Kw

3 性能比較

根據(jù)傳統(tǒng)的鍋爐供熱以及遠(yuǎn)紅外線熱風(fēng)輸送系統(tǒng)的特點(diǎn)、系統(tǒng)運(yùn)行的特征、以及管理水平等，確定性能比較內(nèi)容如下：

(1)熱力負(fù)荷與電力負(fù)荷

(2)投資與運(yùn)行費(fèi)用

(3)安全環(huán)保

3.1 熱力負(fù)荷與電力負(fù)荷

遠(yuǎn)紅外線加熱器的節(jié)能是由電熱涂料在加熱器幅射面形成固化涂層，該涂層因其表面黑度高，故能吸收大量的輻射熱能，又因其發(fā)射率高，故能將吸收的輻射熱能轉(zhuǎn)換成物體易吸收的遠(yuǎn)紅外熱能以電磁波的形式傳遞.微米級(jí)電熱涂料的涂層厚、熱阻大、反射率高，用于加熱器內(nèi)表面，將散失的熱能轉(zhuǎn)換成遠(yuǎn)紅外熱能以電磁波的形式輻射加熱器內(nèi)，為加熱器內(nèi)的被加熱物體所吸收，從而將熱能留在加熱器內(nèi)，使加熱器內(nèi)的溫度升高，加熱器內(nèi)的溫度得到了充分的利用。納米級(jí)電熱涂料的涂層薄、熱阻小，用于加熱器中受熱導(dǎo)溫的金屬材料表面，在傳熱過程中，該涂料層不僅將吸收的輻射熱能轉(zhuǎn)換成遠(yuǎn)紅外熱能傳遞，其自身變成遠(yuǎn)紅外輻射熱源，而且也因其表面溫度的提高，導(dǎo)致溫度梯度增大，使被加熱物體的熱能傳導(dǎo)強(qiáng)度增強(qiáng)，吸熱能力大大提高?？傊ㄟ^電熱涂料將輻射熱能轉(zhuǎn)換成遠(yuǎn)紅外熱能產(chǎn)生的直接作用是，提高了加熱器內(nèi)的溫度，增強(qiáng)了被加熱物體的熱能吸收速度，減少了熱能損失，達(dá)到節(jié)能的目的。

3.2 投資與運(yùn)行費(fèi)用

3.2.1 遠(yuǎn)紅外線熱風(fēng)輸送系統(tǒng)

(1)遠(yuǎn)紅外線熱風(fēng)輸送系統(tǒng)共設(shè)1組加熱機(jī)組。

(2)按每年工作時(shí)間5個(gè)月，平均運(yùn)行2/5功率進(jìn)行計(jì)算，電價(jià)按0.6元/度計(jì)算。

耗電量W=250×(2/5)×24×30×5=360000kwh=36萬度。

電費(fèi)累計(jì)消耗為21.6萬元。

(3)無需要專人值守，維護(hù)成本低。

(4)運(yùn)行成本總計(jì)21.6萬元/年。

3.2.2傳統(tǒng)的鍋爐供熱

(1)燃煤鍋爐，僅供熱風(fēng)的5個(gè)月時(shí)間需耗煤40~60噸，按當(dāng)前市場(chǎng)400元/噸計(jì)，其價(jià)值為16萬元~24萬元/年。

(2)定崗人員3人，按人均4萬元計(jì)，共支出費(fèi)用12萬元/年。

(3)鍋爐及管道維護(hù)費(fèi)用2~4萬元/年，。

(4)運(yùn)行成本累計(jì)30~40萬元/年

經(jīng)比較分析，遠(yuǎn)紅外線熱風(fēng)輸送系統(tǒng)比傳統(tǒng)的鍋爐供熱每年節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用8.4~18.4萬元，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

3.3 安全環(huán)保

3.3.1 遠(yuǎn)紅外線熱風(fēng)輸送系統(tǒng)

(1)每個(gè)升溫區(qū)都有可靠的執(zhí)行探頭，如有故障，既有急停，報(bào)警功能?？稍谡{(diào)度室及相關(guān)崗位設(shè)有電腦溫度監(jiān)督，執(zhí)行系統(tǒng)，隨時(shí)掌握，觀察熱風(fēng)爐的升溫狀況。

(2)熱風(fēng)加熱室的位置，距離主井或副井井口20米，無障礙物，無粉塵，在通風(fēng)良好的地方建造加熱室。

(3)設(shè)有對(duì)有害氣體(瓦斯氣體)報(bào)警功能。

(4)有良好的接地裝置。

(5)熱風(fēng)設(shè)備的4個(gè)檢修門均設(shè)有開門斷電連鎖裝置。

(6)現(xiàn)代化的安全和報(bào)警設(shè)施，科學(xué)化的連鎖程序編排，大大的提高了熱風(fēng)輸送系統(tǒng)操作的安全性及可靠性。

(7)無廢水、廢渣、廢氣的排放。

3.3.2 傳統(tǒng)的鍋爐供熱

有廢水、廢渣、廢氣的排放，對(duì)環(huán)境造成一定的污染。

4 系統(tǒng)安全運(yùn)行方案

4.1 系統(tǒng)安全運(yùn)行設(shè)計(jì)要點(diǎn)

(1)配電柜是由溫度、時(shí)間自動(dòng)控制部分和提供加熱爐電源部分組成。

(2)控制儀表、記錄儀和計(jì)時(shí)器采用進(jìn)口配件，并根據(jù)用戶需求配備多種儀感器及溫控儀表，控制精度高，使用壽命長(zhǎng)。

(3)特殊風(fēng)格設(shè)計(jì)，具有超溫控制，過載電流保護(hù)等功能，全面提高設(shè)備安全性能。

(4)設(shè)有對(duì)有害氣體(瓦斯氣體)報(bào)警功能。

(5)有良好的接地裝置。

(6)熱風(fēng)設(shè)備的4個(gè)檢修門均設(shè)有開門斷電連鎖裝置。

(7)每個(gè)升溫區(qū)都有可靠的執(zhí)行探頭，如有故障，既有急停，報(bào)警功能。可在調(diào)度室及相關(guān)崗位設(shè)有電腦溫度監(jiān)控，執(zhí)行系統(tǒng)，隨時(shí)掌握，觀察熱風(fēng)爐的升溫狀況。

4.2 系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行

接通電源，合上配電柜的空氣開關(guān)，設(shè)備處于待試狀態(tài)，看各指示燈及儀表指示是否正常，溫度由溫控儀的控制面板調(diào)節(jié)，先將調(diào)節(jié)按鈕置于下限處調(diào)到所需要的溫度，再將按鈕置于上限處調(diào)到所需要的溫度，然后將按鈕置于中間位置處于測(cè)溫狀態(tài)，注意熱電偶線電極不可接反。將送風(fēng)溫度設(shè)定在90-120℃之間。按下起動(dòng)按鈕，看溫控儀表的指示是否正常升溫，此時(shí)熱循環(huán)風(fēng)機(jī)開始工作，看是否不轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，如反轉(zhuǎn)請(qǐng)及時(shí)調(diào)整相序接線。

5 自動(dòng)控制系統(tǒng)

5.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)綜述

采用經(jīng)濟(jì)實(shí)用型的計(jì)算機(jī)+智能儀表控制方式兩種，計(jì)算機(jī)主要用來完成數(shù)據(jù)處理、加熱曲線的編制、輸出等;智能溫控表用來完成升溫參數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)控制及現(xiàn)場(chǎng)邏輯事件處理，plc編程系統(tǒng)控制。

主要功能有:

(1)計(jì)算機(jī)輸出溫度曲線給智能溫控表;

(2)智能溫控表接收計(jì)算機(jī)溫度給定信號(hào),并控制現(xiàn)場(chǎng)電動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)爐溫度的調(diào)整(升溫、保溫和降溫);

(3)選用進(jìn)口電器元件控制功率及故障報(bào)警;

(4)設(shè)有手動(dòng)控制獨(dú)立系統(tǒng)。

5.2 溫度控制

每個(gè)升溫區(qū)都有可靠的執(zhí)行探頭，如有故障，既有急停，報(bào)警功能?？稍谡{(diào)度室及相關(guān)崗位設(shè)有電腦溫度監(jiān)督，執(zhí)行系統(tǒng)，隨時(shí)掌握，觀察熱風(fēng)爐的升溫狀況。

5.3 機(jī)組開啟臺(tái)數(shù)的控制

發(fā)揮紅外線對(duì)空氣快速加熱的優(yōu)勢(shì)，運(yùn)用plc編程技術(shù)和先進(jìn)的調(diào)功器控制技術(shù)，依照自然溫度為主，副井所需的實(shí)際溫度適時(shí)監(jiān)控和調(diào)整工作方式(手動(dòng)，自動(dòng)均可)，減少無用功耗，節(jié)約能源，降低成本，極大的提高生產(chǎn)效率。

根據(jù)室外環(huán)境測(cè)溫區(qū)的執(zhí)行探頭，將監(jiān)測(cè)的溫度數(shù)據(jù)反饋給智能溫控系統(tǒng)，以決定開啟臺(tái)數(shù)。

根據(jù)空氣混合熱平衡方程式，

式中，L1——加熱的空氣量(標(biāo)m3/h);

L2——主井及副井排出的空氣量(標(biāo)m3/h);

Cp1——從0~t1℃的平均比熱(KJ/Kmol·℃);

Cp2——從0~t2℃的平均比熱(KJ/Kmol·℃);

Cp3——從0~t3℃的平均比熱(KJ/Kmol·℃);

t1——加熱后的空氣溫度，取75℃;

t2——混合后的空氣溫度，取2℃;

t3——主井及副井的進(jìn)風(fēng)溫度，根據(jù)環(huán)境溫度變化取值。

表1 室外環(huán)境溫度變化與開啟數(shù)量關(guān)系對(duì)比表

室外環(huán)境溫度	開啟數(shù)量	進(jìn)風(fēng)量	送風(fēng)溫度	混合風(fēng)溫度
-3℃	10%	500 m3/min	75℃	2℃
-12℃	35%
-15℃	68%
-22℃	100%

6 基礎(chǔ)設(shè)施要求

熱風(fēng)加熱室的外形尺寸 4.2m×3m×2.8m。

本熱風(fēng)爐為先進(jìn)的輕型裝配式結(jié)構(gòu)，對(duì)基礎(chǔ)和地基的要求較高。全熱風(fēng)爐總重約4噸，基礎(chǔ)約重2噸，全爐地基平均受力為0.47噸/M2。，僅存在輕微振動(dòng)，需基礎(chǔ)沿長(zhǎng)度方向留有膨脹縫，因此要求地耐力需達(dá)到0.5噸/M2以上。

基礎(chǔ)的厚度要求為80mm,其中由下至上分別為120mm厚C15混凝土墊層和250mm厚C20混凝土?；A(chǔ)底部地基要求加3∶7灰土夯實(shí)。

墻體需留有避風(fēng)朝陽的1000×400的進(jìn)風(fēng)口。并有防塵，防網(wǎng)，輸出熱風(fēng)管道直徑700mm。500×500的電源電纜進(jìn)入口。

除熱風(fēng)爐本體外，電器柜、照明、監(jiān)控等這些設(shè)備的基礎(chǔ)均按照工藝布置和單項(xiàng)設(shè)備說明書進(jìn)行施工，在此不作詳細(xì)的論述。

熱風(fēng)管道主要起輸送熱風(fēng)的作用，要保證保溫，通暢。管道均采用A3鋼板卷制焊接而成，管道外部采用50mm硅酸鋁保溫棉進(jìn)行保溫，外包鋁板裝飾。

7 三廢治理及環(huán)境保護(hù)

7.1 三廢治理

廢氣——本熱風(fēng)系統(tǒng)無廢氣產(chǎn)生。

廢渣——本熱風(fēng)系統(tǒng)無廢渣產(chǎn)生。

廢水——本熱風(fēng)系統(tǒng)無廢水產(chǎn)生。

7.2 噪聲

噪聲來源于動(dòng)力設(shè)備，而動(dòng)力設(shè)備則主要是電機(jī)和風(fēng)機(jī)。電機(jī)的噪音極低，本熱風(fēng)爐風(fēng)機(jī)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB12348-2008《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定要求，一般不作噪聲源處理 ，具體標(biāo)準(zhǔn)參見風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家的說明書及認(rèn)證資料，一般設(shè)備運(yùn)行的噪音低于85dB(A)。

8 能耗統(tǒng)計(jì)與管理

8.1 能耗統(tǒng)計(jì)

機(jī)組投入運(yùn)行，單臺(tái)機(jī)組加熱耗電功率 235kw，風(fēng)機(jī)耗電功率7.5kw，單臺(tái)機(jī)組耗電總功率250kw，能耗統(tǒng)計(jì)詳見下表。

機(jī)組開啟數(shù)	運(yùn)行時(shí)間（月）	耗電量（kwh）
10%	150	25
35%	100	87.5
68%	50	170
100%	18	250

8.2 管理

(1)在遠(yuǎn)程監(jiān)控中心電腦上的“遠(yuǎn)程監(jiān)視中心畫面”中，每臺(tái)熱風(fēng)爐的溫度設(shè)定可調(diào)整。

(2)在監(jiān)控畫面中的控制系統(tǒng)面板，選擇對(duì)應(yīng)的風(fēng)機(jī)運(yùn)行，指示燈變綠，系統(tǒng)控制對(duì)應(yīng)輸出運(yùn)行。

(3)對(duì)應(yīng)的熱風(fēng)爐只要其中的一路運(yùn)行，風(fēng)機(jī)運(yùn)行(指示燈變綠)，如果風(fēng)機(jī)不運(yùn)行，風(fēng)機(jī)運(yùn)行指示燈變灰，自動(dòng)關(guān)閉對(duì)應(yīng)的熱風(fēng)爐供電接觸器，同時(shí)報(bào)警指示閃爍。

(4)一旦主井或副井有煙霧、或有害氣體超標(biāo)均會(huì)閃爍報(bào)警，系統(tǒng)停止運(yùn)行;警報(bào)解除，系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。

(5)主井或副井的溫度過低，低于設(shè)定溫度的20%，報(bào)警燈閃爍，僅做提示，系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。

(6)自動(dòng)控制熱風(fēng)爐的運(yùn)行，熱風(fēng)爐的加熱系統(tǒng)分為5組，每組50Kw,其中有一組使用功率調(diào)整器，功率從0到50Kw連續(xù)可調(diào)，溫控器控制該調(diào)功器，當(dāng)調(diào)功器輸出50Kw功率而出口溫度還沒有到設(shè)定溫度，則PLC自動(dòng)增加一路加熱，依次增加。而當(dāng)環(huán)境溫度變化，功率調(diào)整器輸出0功率時(shí)，PLC自動(dòng)減少一路加熱，依次減少。保證出口溫度穩(wěn)定在設(shè)定溫度，且實(shí)際使用功率最少。

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