水源熱泵在金礦的應用

        摘要：我國礦產資源豐富，礦山企業(yè)較多。礦山井下排水量非常大（4000m3/d），蘊含的豐富低品位能量，以往并未加以利用即白白的排放。若應用水源熱泵方案可充分利用其能量，為礦山挖潛節(jié)能改造闖出一條新路。
 
        關鍵詞：礦山企業(yè) 水源熱泵 井下水 節(jié)能

        一、概述 

        我國礦產資源豐富，礦山企業(yè)較多。在礦山的生產過程中，為了采掘作業(yè)的順利進行，不可避免的要進行多項安全保衛(wèi)措施，其中排除與隔絕地下水就是必須采取的措施之一，經常有大量寶貴的地下水被白白排放。 

        為了充分利用寶貴的地下水資源，并給企業(yè)職工創(chuàng)造良好的生產和生活環(huán)境，焦家金礦領導針對該礦山大量的水資源未被充分利用的狀況，提出合理的開發(fā)利用礦井水的設想。因此采用這種挖潛改造、利廢利舊等方面的措施，可節(jié)約大量的資金，給企業(yè)帶來可觀的經濟效益。 

        焦家金礦現(xiàn)在每日礦井排水量高達4000m3，且常年水溫恒定在21-22℃，蘊含著豐富的低品位熱源。以往并未加以利用而白白排放。若利用現(xiàn)有的水源熱泵技術，可充分利用其能量，為礦山挖潛節(jié)能改造闖出一條新路。 

        二、水源熱泵技術簡介 

        水源熱泵技術是利用地球表面淺層水源的低溫低位熱能，采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉移的一種技術。它具有高效、節(jié)能、經濟、環(huán)保、運行穩(wěn)定可靠等特點，而且能實現(xiàn)一機多用（制熱、制冷、供熱水）應用范圍廣，在使用過程中能實現(xiàn)自動化，便于管理。 

        水源熱泵技術是目前日趨推廣的技術，它具有高效、節(jié)能、經濟、環(huán)保、安全的特點： 

        （1）利用1KW的能量可供60～100 平方米的面積取暖、制冷。 

        （2）能量輸入與輸出之比：供熱狀態(tài)約1:4.2,制冷狀態(tài)約1:5.8。 

        （3）初投資是溴化鋰機組和其他中央空調的2/3～4/5。 

        （4）使用過程中不釋放任何對環(huán)境有害的氣體,不破壞水資源。 

        （5）不存在任何爆炸、燃燒的安全隱患,使用方便,操作簡單、運行穩(wěn)定可靠、適用面廣,既可用于中小區(qū)域供暖、制冷又可多機組組合用于建筑群體供暖、制冷。 

        水源熱泵技術雖然如此優(yōu)越，但也受環(huán)境條件的限制，即水源條件的限制。而該礦山井下排水量非常大（4000m3/d），蘊含的豐富低品位能量，以往并未加以利用即白白的排放。若應用水源熱泵方案可充分利用其能量，為礦山挖潛節(jié)能改造闖出一條新路。 

        三、工藝流程方案的確定
 
        （一）已知條件： 

        1、一期需要空調的精煉廠的廠房面積約2000平方米，室內設計計算溫度26～28℃。已有全新風空調機箱，新風量：40000 m3/h，新風機箱要求冷量309KW。 

        2、井下水量：3000～4000m3/d，可保守估計： 3000m3/d，即為125m3/h。 

        3、井水水溫：21℃～22℃。水質報告如下：CL-=5901.18mg/L,Ca2+=1515 mg/L,Mg2+=85.08 mg/L, Fe3+=1.12 mg/L,PH=7.1,總礦化度= 11694.5mg/L,懸浮物= 35.60 mg/L。 

        4、井下