第16章 節(jié)能減排

宋新莊煤礦初步設(shè)計第十六章節(jié)能、減排16-PAGE1第十六章節(jié)能、減排第一節(jié)項目能源消耗能源主要是指煤炭、原油、天然氣、電力、焦炭、煤氣、熱力、成品油、液化石油氣、生物質(zhì)能和其他直接或間接通過加工、轉(zhuǎn)換而取得有用能的各種資源。本礦井生產(chǎn)主要消耗的能源包括電和煤，詳見表16-1-1。消耗能源的種類和數(shù)量統(tǒng)計表表16-1-1序號消耗能源種類單位數(shù)量備注1電kWh/a3532.6×1042煤t/a12104第二節(jié)節(jié)能措施及評價一、礦井開拓與開采節(jié)能措施及效果評價1、采用先進的采煤工藝。礦井初期以一區(qū)一面可保證礦井生產(chǎn)能力，井下采用綜合機械化開采，煤巷掘進采用綜掘機掘進，資源回收率高，污染少，工效高。井下主要巷道盡量沿煤層布置，以減少矸石的排放，同時對煤矸石進行綜合利用。2、礦井所有系統(tǒng)、裝備、設(shè)施選型，均嚴格執(zhí)行設(shè)計規(guī)范及有關(guān)規(guī)定，并選用經(jīng)過能效認證的安全、高效、節(jié)能和環(huán)保設(shè)備，使設(shè)計的系統(tǒng)、裝備、設(shè)施就具備節(jié)能、環(huán)保、安全、高效的功能。3、優(yōu)化開拓布置，減少井巷工程量。礦井采用主斜井、副斜井、回風(fēng)斜井的斜井開拓方式，礦井三個斜井井筒兼作首采區(qū)的3條上山，減少井巷工程及提升設(shè)備數(shù)量。井下巷道盡量布置在煤層中，井下巖巷采用錨噴支護，煤巷錨網(wǎng)支護，減少通風(fēng)阻力，通過通風(fēng)、運輸?shù)扔嬎愫侠泶_定各巷道斷面。4、合理利用礦井水，對開發(fā)礦井可能存在的水患有清醒的認識，采掘作業(yè)時必須“有疑必探，先探后掘”。礦井排水經(jīng)處理后大部分作為礦井生產(chǎn)、生活用水，多余部分建議進入礦區(qū)生產(chǎn)、生活用水供水系統(tǒng)。5、優(yōu)化礦井生產(chǎn)系統(tǒng)，實現(xiàn)集中生產(chǎn)，簡化生產(chǎn)運輸環(huán)節(jié)。本礦井初期布置一個采區(qū)一個工作面，采區(qū)巷道聯(lián)合布置，減少了運輸系統(tǒng)轉(zhuǎn)載、折返和機電設(shè)備占用數(shù)量。二、礦井主要設(shè)備節(jié)能措施及效果評價在礦井的主要設(shè)備計算選型設(shè)計中，設(shè)計對每種設(shè)備都做了幾種不同的方案，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟和節(jié)能等比較后，選用了運行效率高，耗電小的節(jié)能型產(chǎn)品。（一）帶式輸送機運輸系統(tǒng)針對井下順槽和主斜井煤炭運輸，設(shè)計對各種運輸設(shè)備都做了幾種不同的方案，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟和節(jié)能等比較后，選用了帶式輸送機作為本礦井煤炭運輸方式。帶式輸送機具有運量大、效率高、成本低、事故少、管理維護簡單、易于實現(xiàn)集中控制和自動化等優(yōu)越性，能夠充分發(fā)揮工作面采煤設(shè)備的效能，保證礦井持續(xù)、穩(wěn)定的高產(chǎn)高效。1、井下帶式輸送機運輸系統(tǒng)節(jié)能措施及效果評價（1）驅(qū)動電機及裝置工作面主運輸順槽可伸縮帶式輸送機工作面主運輸順槽可伸縮帶式輸送機的主要技術(shù)參數(shù)：帶寬B=1000mm，運量Q=600t/h，帶速v=3.15m/s，L=2100m，傾角β=0°~12°，高差H=90m。驅(qū)動系統(tǒng)：防爆電動機功率2×315kW，電壓1140V，采用頭部雙滾筒驅(qū)動，功率配比1：1，（2）防爆電氣軟啟動驅(qū)動裝置工作面運輸順槽帶式輸送機采用防爆電氣軟啟動驅(qū)動裝置。防爆電氣軟啟動驅(qū)動裝置是長距離、大運量、線路復(fù)雜的帶式輸送機較理想的驅(qū)動裝置，使用防爆電氣軟啟動可以使帶式輸送機的啟動更加平穩(wěn)，同型膠帶的安全系數(shù)可以得到提高，其占地面積小，布置簡單，可以有效的減少生產(chǎn)成本和維護費用。（3）其他節(jié)能措施井下主運輸帶式輸送機都采用輕質(zhì)高壽命類托輥，主要滾筒采用鑄膠面，提高了傳動摩擦力，從而也降低了膠帶強度和質(zhì)量。2、主斜井帶式輸送機節(jié)能措施及效果評價主斜井帶式輸送機運量大、運距長、提升高度大，選型見第七章所述，設(shè)計從以下幾個方面實施節(jié)能。（1）驅(qū)動電機及裝置按三套設(shè)置多驅(qū)動裝置設(shè)計，有效地降低膠帶強度和拉緊裝置的受力，因此直接降低了投資成本并可以在適當(dāng)減少運輸量的情況下，維修（護）某一套驅(qū)動裝置，盡可能的降低因設(shè)備事故影響正常生產(chǎn)。（2）變頻調(diào)速軟起動、軟制動軟起動、軟制動的選用，能夠?qū)崿F(xiàn)起動速度曲線自動跟蹤控制、過載保護、多機平衡等功能；在各種不同的轉(zhuǎn)速下均具有恒轉(zhuǎn)矩控制特性，啟動力矩大，啟動過程平穩(wěn)；可以將滿載啟動電流限制在電機的額定電流值左右；多電機拖動時的功率平衡和轉(zhuǎn)速同步精度高；可以有效避免以往由于各滾筒摩擦襯墊磨損的情況不一致導(dǎo)致各電機出力大小不均勻的問題；啟動加速度可以靈活調(diào)節(jié)控制，加速階段和減速階段的持續(xù)時間可以在規(guī)定的時間范圍內(nèi)進行調(diào)整，可以最大限度地降低對膠帶的動態(tài)沖擊力；可實時檢測皮帶上的負荷狀況，對應(yīng)空載、輕載和滿載的工況自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，避免電機高速空載浪費能源；可以實現(xiàn)低速驗帶功能；對電網(wǎng)的諧波影響很小，功率因數(shù)高；調(diào)速范圍寬、精度高；易于實現(xiàn)起、制動速度曲線的自動跟蹤，能夠提供理想的可控起、制動性能，以滿足整機動態(tài)穩(wěn)定性及可靠性的要求。（3）采用6kV高壓供電,減少能量損耗。（4）主斜井帶式輸送機所選膠帶在滿足要求的情況下為質(zhì)量最小的輸送帶，因此可使主斜井帶式輸送機運行阻力降至最小，電力損耗最少。（5）主斜井帶式輸送機的張緊選用尾部液壓自動拉緊系統(tǒng)，保證輸送機正常運轉(zhuǎn)情況下所需最小帶張力，能夠延長整機及膠帶的使用壽命，拉緊的液壓系統(tǒng)有儲能保壓裝置，在一定的工作壓力范圍內(nèi)使拉緊系統(tǒng)正常工作，只有在壓力下降至工作壓力最低值時才開啟油泵電機加壓至工作壓力上限時自動停止，在張緊過程中動力消耗小、節(jié)省電能。（6）主斜井帶式輸送機制動裝置的選用，也是本著在正常運行情況下阻力最小的原則。正常工作時閘塊與制動盤無接觸運行，其液壓系統(tǒng)有保壓裝置，不需油泵電機長時間工作，達到在安全可靠運行的前提下，最大限度的節(jié)約能源的目的。（7）帶式輸送機的聯(lián)軸器、逆止器、盤式制動器及緩沖床、托輥等部件均選用國內(nèi)外成熟產(chǎn)品，能有效提高傳動效率，降低能耗。3、地面生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能措施及效果評價地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置遵循轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少、煤流順暢、系統(tǒng)簡單等原則。帶式輸送機單電機功率超過37kW用電氣軟起，達到節(jié)能減排的的目的。（二）提升設(shè)備能耗與指標(biāo)分析本礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為1.2Mt/a，采用斜井開拓方式。副井井口標(biāo)高為+1443.5m，井底標(biāo)高為+950m，井筒傾角23°，井筒斜長1263m副斜井提升設(shè)備選用JK-3×2.2/20型單繩纏繞式提升機1臺，配套1臺6kV、560kW、490r/min交流變頻電動機。一次提升工序的能耗：式中：D－單次提升工序的能耗，kW·h/（t·hm）W－單次提升耗電量，20.53kW·h；Q－一次提升載重量，4×2.7=10.8t；H－礦井提升有效高度，493.5m；k1－從實際傾角折算為25o的折算系數(shù)，k1=0.9748k2－斜井提升長度折算系數(shù)，k2=1.688L－提升斜長，1293mQc－一次提升的礦車質(zhì)量，4×0.98=3.92t；P－鋼絲繩單位長度質(zhì)量，0.00476t/m滿足《煤礦在用提升機節(jié)能監(jiān)測測定方法和判定規(guī)則》中交流拖動提升工序值不高于0.57kW.h/（t.hm）的要求。（三）通風(fēng)設(shè)備能耗與指標(biāo)分析本礦井主通風(fēng)設(shè)備選用FBCZ-8-№24型礦用防爆軸流式通風(fēng)機２臺，其中１臺工作，１臺備用。每臺通風(fēng)機配用1臺380V，200kW防爆變頻電動機。主通風(fēng)機選用高效軸流式風(fēng)機，初期通過變頻，初、后期效率均大于標(biāo)準規(guī)定的70%，均在高效區(qū)。漏風(fēng)率小于5%。主通風(fēng)機初期百萬立方米帕電耗為：N初×106/（3600×QF易×HF易×ηx×ηd）=0.41kW.h<0.44kW.h主通風(fēng)機后期百萬立方米帕電耗為：N后×106/（3600×QF難×HF難×ηx×ηd）=0.41kW.h<0.44kW.h。通風(fēng)前后期均符合國家發(fā)改能源[2007]1456號文件要求。對于通風(fēng)系統(tǒng)方面，合理設(shè)置風(fēng)道及其尺寸以減少負壓損失，優(yōu)化風(fēng)門結(jié)構(gòu)及密閉形式減少漏風(fēng)量。（四）排水設(shè)備能耗與指標(biāo)分析本礦井主排水設(shè)備選用5臺MD500-57×9型礦用耐磨離心式排水泵，配YB2型、4極、10kV、1000kW隔爆電動機。正常涌水期和最大涌水期均為2臺工作，2臺備用，1臺檢修。排水管路選用3趟D377×17無縫鋼管。正常涌水期2趟工作，1趟備用，最大涌水期3趟工作。本礦井主排水泵房排水設(shè)備的工況點效率最低為80.66%，滿足MT/T1002-2006《煤礦在用主排水系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測方法和判定規(guī)則》中水泵運行效率不低于泵額定效率的80%的要求。礦井水沒有采取反排。主排水設(shè)備的噸水百米電耗為：N×100/（Q×H×ηx×ηd）=0.382kW.h<0.5kW.h。滿足國家發(fā)改能源[2007]1456號文件要求。主排水系統(tǒng)以能耗最小原則配置排水管路管徑，盡量減少管網(wǎng)中的急彎管件以降低阻力損失。為了節(jié)約能源，選用ZPB-G氣液兩用射流裝置，使水泵實現(xiàn)無底閥運行。同時盡量以“避峰填谷、分時用電”方式運行。定期維護主排水設(shè)備，對主排水管道定期進行清洗除垢。（五）空壓機設(shè)備節(jié)電措施根據(jù)礦井及選煤廠總用氣量及風(fēng)動工具配置情況，本礦井地面空壓站選用MM132-2S型0.85MPa，產(chǎn)氣量24.2m3/min的螺桿式空壓機5臺，4臺工作1臺備用。每臺空壓機配用380V132kW異步電動機1臺。冷卻方式為：風(fēng)所選空壓機為絕熱和容積效率高、比功率低、使用方便、可靠性好的螺桿式空氣壓縮機，其比功率約為5.45kW/（m3/min）＜5.9kW/（m3/min）。本礦井壓縮空氣管路沿副井井筒敷設(shè)，主干管選用D168.3×4.5型低壓流體輸送焊接鋼管，井下壓縮空氣分支管路選用D114.3×4型低壓流體輸送焊接鋼管，管徑選擇合理，壓縮空氣的管網(wǎng)設(shè)置盡量避免采用急驟彎曲和突然變徑管件，管道連接部位均采用快速管接頭連接、密封墊密封，以減少管網(wǎng)阻力損失和漏風(fēng)損失，壓風(fēng)損失不超過1.0×105Pa＜1.47×105Pa，滿足《煤炭工業(yè)節(jié)能減排工作意見》及國家有關(guān)節(jié)能工程實施方案等相關(guān)政策法規(guī)要求。三、礦井供配電系統(tǒng)節(jié)能措施及效果評價（一）電耗指標(biāo)分析本礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為1.20Mt/a，礦井達到設(shè)計生產(chǎn)能力時，礦井年總耗電量(不含選煤廠)為3532.6×104kWh，原煤生產(chǎn)電耗為2634.2×104kWh，原煤生產(chǎn)噸煤電耗為21.95kWh/t，詳見表16-2-2。根據(jù)《清潔生產(chǎn)標(biāo)準煤炭采選業(yè)》（HJ446-2008），達到三級標(biāo)準。用電設(shè)備年電耗及噸煤電耗統(tǒng)計表表16-2-2（二）節(jié)電措施及效果評價1、礦井供電電源電壓及供電線路的節(jié)電措施（1）供電電源電壓節(jié)能合理性分析本礦井為大型礦井，用電負荷較大。全礦井（含選煤廠預(yù)留負荷）10kV母線側(cè)計算負荷（10kV母線無功補償6000kvar后）：有功功率（P）14026.0kW、無功功率（Q）3654.5kvar、視在功率（S）14494.3kVA，功率因數(shù)為0.97。礦井供電電壓確定為35kV等級。（2）供電電源線路選擇在工業(yè)場地建1座35kV變電站，1回35kV電源取自惠安堡110kV變電站，導(dǎo)線為LGJ-185/14.19km。導(dǎo)線電壓損失為5.95％。另1回35kV電源取自強灘110kV變電站，導(dǎo)線為LGJ-240/18km，35kV第一回電源線路運行中電耗指標(biāo)計算如下：線路的有功功率損耗:△PL＝3I2R×10-3=3×243.52A×0.163Ω/km×14.19km×10線路年運行電耗費:WL＝△PLτ=2500×411.6＝1029000kWJL=△WL×0.65元/kWh=66.88萬元35kV第二回電源線路運行中電耗指標(biāo)計算如下：線路的有功功率損耗:△PL＝3I2R×10-3=3×243.52A×0.130Ω/km×18km×10-3線路年運行電耗費:WL＝△PLτ=2500×416.4＝1041000kWJL=△WL×0.65元/kWh=67.67萬元由此可見，本礦電源線路電耗費用較小。2、主要供配電變壓器節(jié)電措施由于上級變電站輸電距離較遠，礦井主變壓器采用有載調(diào)壓型。變電站內(nèi)設(shè)主變壓器2臺，型號為SZ11-16000/35、35±3×2.5％/10.5kV、16000kVA三相風(fēng)冷式有載調(diào)壓變壓器，正常2臺同時分列運行，負荷率為0.45。當(dāng)1臺主變壓器故障或檢修時，另1臺能100%保證全礦井生產(chǎn)和生活用電。主變壓器室外布置方式。（1）35kV主變壓器工作的損耗單臺變壓器的年有功電能損耗:△WT＝△POt＋△Pk（Sc/Sr）2×τ=16.7kW×8760h+72.1kW（(13978.7/2）/16000）2×3300h＝144540kWh＋45403kWh＝189943kWh正常時2臺主變壓器電能損耗為37.99×104kwh。（2）保證變壓器經(jīng)濟運行的措施為使主變壓器經(jīng)濟運行，主變壓器選用比較先進節(jié)能的SZ11型新型變壓器。（3）變壓器運行節(jié)能效果評價主變壓器共2臺，正常采用2臺同時分列運行。當(dāng)1臺主變壓器故障或停運時，另1臺主變壓器能保證礦井全部負荷持續(xù)供電；并且主變壓器可以根據(jù)礦井生產(chǎn)的前期、后期發(fā)展來調(diào)節(jié)投入變壓器數(shù)量，運行靈活；達到了節(jié)能效果。3、礦井供電電壓的選擇本設(shè)計針對礦井供電電壓進行了10kV和6kV兩個方案的比較，最終確定礦井地面及井下高壓配電采用10kV電壓。10kV電壓供電距離遠、輸電能力大。6kV線路與10kV線路的輸電能力相比，從載流量和經(jīng)濟電流密度相同的角度計算，在線路的長度、材料、負荷功率因數(shù)相同的情況下，10kV線路的輸送功率是6kV線路的1.67倍；以允許電壓損失為控制條件，在線路長度、材料及負荷因數(shù)相同的情況下，10kV線路輸送功率是6kV線路的2.78倍。因此，從節(jié)能等方面考慮，設(shè)計考慮礦井地面及井下高壓配電采用10kV電壓。4、地面變配電變電室礦井工業(yè)場地內(nèi)有1座35kV變電所，另設(shè)有10kV變電所如下：主井驅(qū)動機房10kV變電所、副井提升機房10kV變電所、礦井中部10kV變電所、場前區(qū)箱式變電站（2個）、鍋爐房10kV車間內(nèi)變電所。上述變電所內(nèi)變壓器正常情況下均采用分列運行；當(dāng)1臺變壓器故障時，另1臺（或2臺）能擔(dān)負上述負荷中全部一、二類負荷供電。該種運行方式即增加了供電可靠性，又使變壓器在經(jīng)濟運行范圍內(nèi)運行，降低了損耗。礦井分變電所均設(shè)置在負荷中心，減少了配電電纜長度，減少了線路電能損耗及線路電壓降。5、井下供電方案（1）下井電纜經(jīng)負荷統(tǒng)計，井下最大涌水時（初期考慮1個綜采工作面、2個綜掘工作面及1個普掘面）設(shè)備安裝容量10066.4kW，工作容量7444.4kW，計算負荷為：正常涌水時：有功功率Pj=4234.6kW無功功率Qj=3244.6kvar視在功率Sj=5334.8kVA計算電流Ij=308A功率因數(shù)cosΦ=0.8最大涌水時：有功功率Pj=5065.9kW無功功率Qj=3718.6kvar視在功率Sj=6284.2kVA計算電流Ij=363A功率因數(shù)cosΦ=0.8后期（考慮增加1個綜采工作面和1個綜掘工作面）最大涌水時計算負荷為：有功功率Pj=7127.4kW無功功率Qj=5584.4kvar視在功率Sj=9054.5kVA計算電流Ij=523A功率因數(shù)cosΦ=0.79根據(jù)電流計算及按經(jīng)濟電流密度、動熱穩(wěn)定選擇校驗電纜截面，初期下井電纜考慮選用2回MYJV22-10kV3×185煤礦用阻燃交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，下井電纜引自地面35kV變電所10kV側(cè)不同母線段，直接引至井下10kV中央變電所。當(dāng)1回電纜故障時，另1回路電纜能夠保證井下全部用電負荷的正常運行。下井電纜經(jīng)副斜井直接引至井下中央變電所10kV高壓進線柜。礦井后期新增加1個綜采面和1個綜掘面時，經(jīng)計算再由地面35kV變電所新增1回同型號電力電纜下井，電源直接引至井下中央變電所，后期形成3回電纜下井，當(dāng)1回電纜故障時，另2回路電纜能夠保證井下后期全部用電負荷的正常運行。對于中央變電所后期饋出線本次僅預(yù)留位置。對于井下潛水泵由地面在副井井口附近設(shè)置的獨立式抗災(zāi)潛水泵高壓配電室直接一對一供電，即采用2回型號為MYJV22-10kV3×70電纜，沿副井敷設(shè)至潛水泵。井下供電負荷噸煤電耗為17.29kWh。（2）井下供電方案根據(jù)礦井井下計算的用電負荷、開拓方式、排水及采掘機械設(shè)備布置，設(shè)計擬在井下設(shè)1個10kV中央變電所（毗鄰主排水泵房）變電所。同時，分別在采區(qū)工作面順槽帶式輸送機、掘進面局部通風(fēng)機等處設(shè)置配電點。井下中央變電所作為井下主變電所，以10kV電壓向主泵房排水泵（5回）、綜采工作面移動變（1回）、2個綜掘工作面（各1回）、動力變壓器（3回）等高壓供電；以660V電壓向硫化器、帶式給料機、跑車防護、掘進面局部通風(fēng)機、水倉清理和主排水泵電動閘閥、加熱器控制箱等低壓設(shè)備負荷供電?；夭晒ぷ髅?、掘錨機組掘進工作面及煤巷綜掘面的設(shè)備及配電開關(guān)均安放在由平板車組成的設(shè)備列車上，并安專單軌吊電纜架自移成套裝置一套，便于設(shè)備在工作面的移動搬家，以提高工作效率。巷道掘進工作面的局部通風(fēng)機采用“三專二閉鎖”及“雙電源自動切換”方式供電，即能實現(xiàn)風(fēng)電、瓦斯閉鎖，同時，對局部通風(fēng)機采用QJZ-2×80/660SF饋電開關(guān)實現(xiàn)雙電源自動切換的方式供電。（3）其它礦井井下供電系統(tǒng)，電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理，與礦井規(guī)模、用電負荷相適應(yīng)，井下變電所均靠近各自負荷的中心。井下各變電所、綜采工作面、煤巷掘進工作面等設(shè)備供電均依據(jù)其單機功率選擇相應(yīng)電壓進行供配電。井下各級變壓器均選用高效低耗產(chǎn)品，工作面均采用KBSGZY型移動變電站供電，該種變電站符合新國標(biāo)GB8286《礦用隔爆型移動變電站》要求，變電站空載損耗比原標(biāo)準平均降低14%，負載損耗平均降低11%，空載電流、短路阻抗都有所下降，以減少電能損失。為減少線損核降低壓降，配電線路導(dǎo)線截面合理放大，按照經(jīng)濟電流密度選線。井下照明均采用節(jié)能燈具，以節(jié)約電能。6、供配電線路設(shè)計節(jié)能措施為降低線路電壓損失，工業(yè)場地內(nèi)所有供配電線路均按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線截面，并按載流量及電壓降進行校驗（滿足電纜短路電流最小截面）；對地面建構(gòu)筑物合理布局配電系統(tǒng)，盡量縮短配電半徑，從而減少了線路電能損失。7、無功功率補償送配電線路及高低壓變壓器由于傳輸無功功率也將造成電能損失和電壓損失，降低了設(shè)備的利用率。國發(fā)[2008]23號文要求用電企業(yè)的功率因數(shù)達到0.95以上，而電器設(shè)備普遍的功率因數(shù)偏低，所以應(yīng)裝設(shè)必要的無功功率補償設(shè)備，以提高系統(tǒng)的無功功率因數(shù)，并達到合理利用能源及節(jié)能的目的。煤礦企業(yè)普遍的做法是在礦井35kV變電所的10kV母線上安裝無功補償設(shè)備，對礦井10kV高壓供配電系統(tǒng)進行集中補償。在低壓變電所的低壓側(cè)就地補償。該種方式具有安裝簡單，運行維護方便及有功損耗小等優(yōu)點，所以得到了十分廣泛的應(yīng)用。為提高功率因數(shù)，設(shè)計在礦井35kV變電站10kV母線上選用2套MCR型SVC型無功動態(tài)補償裝置，全站基波補償總?cè)萘?000kvar。并在各10kV變電站低壓側(cè)進行補償，集中補償與分散補償相結(jié)合。經(jīng)計算，礦井最大負荷情況下，在無功功率補償前后礦井35kV變電所10kV母線負荷功率因數(shù)（COSφ）由0.80提高至0.95以上。8、主要供配電設(shè)備選型為了節(jié)約能源，設(shè)計對各主要生產(chǎn)、生活環(huán)節(jié)采取了相應(yīng)措施，地面35kV變電所、井下中央變電所及工作面移動變電站等均優(yōu)先選用節(jié)能效果好的設(shè)備，采用先進的節(jié)能工藝和變配電設(shè)備。（1）所有電機均采用節(jié)能產(chǎn)品，地面單機功率在200kW以上的設(shè)備，均采用10kV供電。（2）工作面均采用KBSGZY型移動變電站供電，該種變電站符合新國標(biāo)GB8286-2004《礦用隔爆型移動變電站》要求，變電站空載損耗比原標(biāo)準平均降低14%，負載損耗平均降低11%，空載電流、短路阻抗都有所下降。（3）井上、下各級變壓器均選用技術(shù)、材料先進的高效低耗節(jié)能產(chǎn)品，以減少電能損失。主變壓器為2×16MVA，正常2臺分列運行，負荷率為0.45，主變壓器室外布置方式。當(dāng)1臺主變壓器故障或檢修時，另1臺能100%保證全礦井生產(chǎn)和生活用電。礦井變電所的主變壓器容量選擇合理，主變負荷率在國家規(guī)定的規(guī)范要求范圍內(nèi)。電力變壓器三相負載保持平衡，合理分配負載。（4）全礦井的無功功率采用集中進行補償。設(shè)計擬在礦井35kV變電所10kV母線安裝6000kvar電容器(MCR型SVC型)動態(tài)無功自動補償成套裝置，對補償容量進行自動調(diào)節(jié)。在各10kV變電站低壓側(cè)進行補償，集中補償與分散補償相結(jié)合，即在地面變電所10kV母線進行高壓無功自動補償，補償后變電所10kV母線上的功率因數(shù)達到0.95以上。（5）變電所選用S11-M型新型節(jié)能環(huán)保配電變壓器，其空載損耗較S9型平均下降了30%。（7）變電所真空斷路器均選用彈簧操作機構(gòu)，降低電耗。9、照明節(jié)能措施根據(jù)《建筑物照明設(shè)計標(biāo)準》，由于本礦井地面建筑物及道路等各場所的照明容量不大，故照明電源與電力負荷合用變壓器。根據(jù)礦井地面各建筑物的功能，通風(fēng)機房、壓風(fēng)機房、提升機房、井口房、各級地面變電所、辦公樓安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控室等比較重要的場所照明，均設(shè)置帶蓄電池的應(yīng)急照明燈，保證了照明的安全可靠性。各建筑物的照明負荷分配應(yīng)盡量做到三相平衡，井上、下照明均采用高效節(jié)能照明燈具；公共場所照明加裝光電或定時自動控制裝置，以節(jié)約電能。室外照明采用定時或光電控制裝置；廠區(qū)、車間等公共場所的照明，設(shè)計中嚴格按照節(jié)能型民用建筑標(biāo)準進行設(shè)計，并采用高效照明節(jié)電技術(shù)及設(shè)備，并采用集中管理。職工生活用電采用集中分戶裝表，集體宿舍安裝限電器。井下采用隔爆節(jié)能型熒光燈照明，減少電能損耗。10、電力調(diào)配企業(yè)（礦井）電力調(diào)配的目的就是通常所說的“平峰填谷”，使用電負荷率盡量的接近于1。從經(jīng)濟運行方面考慮，負荷率愈接近1表明設(shè)備利用程度越好，用電愈經(jīng)濟。負荷率小于1或大于1都是運行不經(jīng)濟的方式。改變負荷率的方法，主要是壓低高峰負荷和提高平均負荷，使兩者之間的差別盡量減小。企業(yè)實行調(diào)整負荷的措施大體如下：（1）在確保正常生產(chǎn)的前提下，降低企業(yè)（礦井）內(nèi)部總高峰負荷；調(diào)整大容量用電設(shè)備的用電時間，避開高峰時間用電。（2）調(diào)整各區(qū)隊的生產(chǎn)、檢修班次和工作時間，實行在電力系統(tǒng)高峰時間讓電；實行計劃用電，高峰期電力指標(biāo)下達到區(qū)隊、班組等，嚴格控制高峰時間的電力負荷；安裝電度表計等，合理的分配高峰電力指標(biāo)等等。（3）調(diào)整負荷，提高負荷率是具有全局性的一項工作，它不僅使用電單位的用電達到經(jīng)濟合理，而且也為整個電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行創(chuàng)造了條件，這是一項具有重要意義的工作。四、礦井地面建筑節(jié)能措施及效果評價（一）建筑節(jié)能設(shè)計原則地面建筑節(jié)能設(shè)計應(yīng)遵守建設(shè)部《關(guān)于發(fā)展節(jié)能省地型住宅和公共建筑的指導(dǎo)意見》、國家標(biāo)準《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準》GB50189－2005、國家標(biāo)準《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176-93的規(guī)定。工業(yè)建筑物及行政、公共建筑設(shè)計應(yīng)認真貫徹落實國家對能源實行開發(fā)和節(jié)約并重的方針，從降低能源消耗，提高經(jīng)濟效益出發(fā)，通過合理采用既節(jié)約能源又有經(jīng)濟效益的新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品和新材料，達到以最小的能源消耗取得最大的經(jīng)濟效益之目的。建筑設(shè)計應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蚣敖ㄖ锕δ芤?對朝向、布局、建筑平面、建筑立面、建筑體型、建筑構(gòu)造和建筑材料等。建筑設(shè)計中涉及節(jié)能、合理利用能源保溫、防熱等有關(guān)的技術(shù)問題，與供熱設(shè)計綜合考慮協(xié)調(diào)處理。根據(jù)上述規(guī)范和當(dāng)?shù)貧夂?，本礦井所在區(qū)域?qū)儆诤涞貐^(qū)，公共建筑應(yīng)以滿足冬季保溫設(shè)計要求為主，適當(dāng)兼顧夏季防熱。（二）建筑的主要能耗指標(biāo)寒冷地區(qū)主要以建筑物的冬季防寒保溫為主，建筑圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)對建筑的能耗影響較大。因此，作為主要能耗指標(biāo)的傳熱系數(shù)必須嚴格控制。表16-2-3（三）建筑節(jié)能措施1、建筑物朝向和體形根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準》（GB50189-2005）第4.1.2條，寒冷地區(qū)的建筑體形系數(shù)應(yīng)小于或等于0.40。因此在建筑總平面布置和設(shè)計上，盡量做到利用冬季日照，并避免冬季主導(dǎo)風(fēng)向，夏季利用自然通風(fēng)，并防止太陽輻射。在建筑造型上，盡可能地減少房間的外圍護面積，使體形不要太復(fù)雜，凹凸面不要過多，從而降低建筑物的體形系數(shù)，以達到節(jié)能的目的。圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)規(guī)定表16-2-3圍護結(jié)構(gòu)部位體形系數(shù)≤0.3傳熱系數(shù)KW/(m2·K)0.3<體形系數(shù)≤0.4傳熱系數(shù)KW/(m2·K)屋面≤0.55≤0.45外墻（包括非透明幕墻）≤0.60≤0.50底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板≤0.60≤0.50非采暖空調(diào)房間與采暖空調(diào)房間的隔墻或樓板≤1.5≤1.5外窗（包括透明幕墻）傳熱系數(shù)KW/(m2·K)遮陽系數(shù)SC傳熱系數(shù)KW/(m2·K)遮陽系數(shù)SC單一朝向外窗（包括透明幕墻）窗墻面積比≤0.2≤3.5——≤3.0——0.2<窗墻面積比≤0.3≤3.0——≤2.5——0.3<窗墻面積比≤0.4≤2.7≤0.70/-≤2.3≤0.70/-0.4<窗墻面積比≤0.5≤2.3≤0.60/-≤2.0≤0.60/-0.5<窗墻面積比≤0.7≤2.0≤0.50/-≤1.8≤0.50/-屋頂透明部分≤2.7≤0.50≤2.7≤0.50地面和地下室外墻熱阻限值R(m2·K)/W地面≥1.5采暖、空調(diào)地下室外墻（與土壤接觸的墻）≥1.52、建筑外墻的保溫措施建筑外墻材料選用輕集料混凝土空心砌塊或KP1多孔磚，外墻厚度為250mm或240mm。外墻保溫采用外貼聚苯板形式，聚苯板厚度約為50~60mm3、建筑屋面的保溫措施屋面作為直接承受陽光直射、雨雪侵蝕的接觸面，其保溫、隔熱、防水對建筑節(jié)能至關(guān)重要。屋頂設(shè)計時，盡量避免玻璃天窗、透明屋頂，減少建筑的能耗。屋面做法優(yōu)先采用防水保溫的倒置式做法，防水層做于保溫層之下，使防水層表面溫度變化幅度明顯減小，避免防水層由于溫度變化而造成的破壞，同時使防水層免受紫外線照射，給建筑物提供良好的防水保溫功能。屋面保溫材料采用保溫性能較好的擠塑聚苯板，厚度約為40~50mm。4、門窗節(jié)能措施外門窗是建筑節(jié)能的重要環(huán)節(jié)，建筑外表面的窗墻比和門窗的保溫隔熱性能直接導(dǎo)致建筑節(jié)能的優(yōu)劣。因此，首先應(yīng)在建筑設(shè)計時，注意控制窗墻面積比，根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準》（GB50189-2005）第4.1.2條，建筑每個朝向的窗（包括透明幕墻）墻面積比均不應(yīng)大于0.70；其次門窗在其材料及開啟方式的選擇上，應(yīng)注意保溫隔熱性能和氣密性。門窗采用雙層塑鋼門窗，框料型材應(yīng)達到GB/T8814-1998的要求。外窗的開啟方式盡量采用平開形式，減少窗戶縫隙，提高窗戶的氣密性，按《建筑外窗氣密性能分級及其檢測方法》GB7107的規(guī)定，外窗的氣密性不應(yīng)低于4級，透明幕墻的氣密性不應(yīng)低于《建筑幕墻物理性能分級》GB/T15225規(guī)定的3級。外門設(shè)置門斗，避免冷空氣直接進入室內(nèi)，在節(jié)能的同時，提高了門廳的熱舒適性。5、地面的保溫措施地面保溫主要是為了防止結(jié)露或產(chǎn)生凍腳的現(xiàn)象，做法是在墊層上面鋪設(shè)約60mm厚聚苯板，使地面的傳熱阻滿足規(guī)定的限值，從而減少了建筑能耗，而且增加了室內(nèi)地面的舒適度。五、給排水、供熱制冷通風(fēng)及水處理系統(tǒng)節(jié)能措施及效果評價（一）給水排水節(jié)能礦井工業(yè)場地的供水系統(tǒng)采用分質(zhì)分壓供水系統(tǒng)，對不同的用水點采用不同的給水水源，如下：1、地面一般生產(chǎn)、生活用水：脫鹽產(chǎn)品水2、井下用水：脫鹽產(chǎn)品水3、地面生產(chǎn)系統(tǒng)用水：處理回用的生活污水4、選煤補充水：處理回用的生活污水、沉淀處理的井下排水5、地面制漿用水：沉淀處理的井下排水6、綠化用水、澆灑道路用水：處理回用的生活污水根據(jù)各用水點要求水壓的差異，場地采用分壓供水，各項用水的水壓如下：1、日用生活及生產(chǎn)清水：0.40MPa2、地面生產(chǎn)系統(tǒng)沖洗及除塵用水：1.00MPa3、生產(chǎn)補充水：0.40MPa4、澆灑道路和綠化用水：0.40MPa5、消防用水：1.00MPa6、井下用水采用重力輸水。分質(zhì)分壓供水系統(tǒng)節(jié)能效果顯著，尤其是分壓供水系統(tǒng)能有效避免總體壓力高在個別用水點再減壓造成的能量浪費。給水管道選用內(nèi)壁光滑的鋼骨架聚乙烯塑料復(fù)合管，減少水力損失。管道內(nèi)流速采用經(jīng)濟流速，減少水力損失。生活給水機組、沖洗給水機組選用變頻調(diào)速給水機組，降低電耗。（二）供熱制冷通風(fēng)節(jié)能1、能耗狀況和能耗指標(biāo)分析礦井工業(yè)場地鍋爐房設(shè)4臺SZL10-1.0-AIII型蒸汽鍋爐，初期考慮安裝3臺，1臺預(yù)留位置，采暖季全部運行，非采暖季運行1臺。鍋爐熱效率在70%～76%之間，每兆瓦耗煤量約為215kg/h，燃料消耗指標(biāo)在同類型礦井中屬中等。2、節(jié)能措施及節(jié)能效果分析（1）礦井的行政辦公及生活福利設(shè)施等民用建筑均為節(jié)能建筑，采暖設(shè)施按節(jié)能建筑設(shè)計，熱能損失小。礦井建筑物采暖熱媒采用95/70℃熱水，輸熱損失較小，符合國家節(jié)能政策。（2）礦井熱力管網(wǎng)等供熱環(huán)節(jié)進行設(shè)計優(yōu)化，在滿足安全運行及檢修方便的前提下，盡量做到布置緊湊合理，以減少介質(zhì)、能量損失。（3）機械通風(fēng)風(fēng)機、水泵等均采用高效節(jié)能電機，減少能耗。（4）鍋爐選用燃燒效率較高、不漏煤的鏈條爐排，每臺鍋爐均配備省煤器。（5）室內(nèi)外輸熱系統(tǒng)采用可靠的保溫措施，保證輸熱效率不小于95%。（6）加強維護管理，防止跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象發(fā)生。（7）日常運行時應(yīng)勤撥火，使燃燒完全，減少不完全燃燒熱損失，并應(yīng)根據(jù)用戶的用熱情況實時調(diào)整給煤量。（三）水處理系統(tǒng)節(jié)能本礦水處理分為礦井排水處理和生活污水處理。井下排水經(jīng)沉淀處理后一部分作為選煤補充水和灌漿用水，一部分再經(jīng)過濾和脫鹽處理后作為地面生產(chǎn)、生活用水、井下消防灑水，富余部分納入礦區(qū)用水總體規(guī)劃。井下排水處理站的一級提升泵、PAC加藥裝置、消毒裝置、二級提升泵、選煤廠供水泵、污泥泵、PAM投藥裝置、帶式壓濾機、反洗排水泵、加壓泵、高壓泵、濃水泵等均采用高效節(jié)能產(chǎn)品。生產(chǎn)、生活污廢水凈化處理后一部分作為地面綠化灑水利用，另一部分作為選煤補充水。生活污水處理站的消毒裝置、消毒液動力泵、加壓泵、過濾器、活性炭吸附塔、綠化灑水用變頻機組等均采用高效節(jié)能產(chǎn)品，綠化灑水用變頻機組采用變頻技術(shù)，節(jié)能效果更佳。第三節(jié)節(jié)水措施及評價一、礦井用水指標(biāo)礦井總用水量為2242m3/d，其中地面一般生產(chǎn)、生活用水815m3/d，井下用水515m3/d，地面生產(chǎn)系統(tǒng)用水232m3/d，綠化用水、澆灑道路用水180m3/d，地面制漿用水500m3/d。礦井原煤生產(chǎn)用水量為747m3/d，全部為處理后的井下排水，日產(chǎn)煤量3636t，噸煤用水量為0.21m二、礦井節(jié)水措施及評價1、節(jié)水措施（1）用水指標(biāo)取下限值，控制礦井生活生產(chǎn)的總供水量，以達到節(jié)約用水；（2）生產(chǎn)設(shè)備采用低耗水設(shè)備或不耗水設(shè)備；（3）礦井排水處理后回用于選煤補充水、灌漿用水、地面生產(chǎn)生活用水和井下用水；（4）排出的生產(chǎn)生活污廢水經(jīng)處理后回用，作為選煤廠補充水、地面生產(chǎn)系統(tǒng)用水和地面綠化用水，減少外排水量；（5）供水設(shè)施中的給水管道均采用鋼骨架聚乙烯塑料復(fù)合管，增強管道的抗腐能力，減少給水管道的漏失水量，以達到節(jié)約用水。2、節(jié)水制度（1）大力推廣建設(shè)節(jié)約用水項目，合理利用現(xiàn)有的水資源；大力推廣使用新設(shè)備、新工藝，減少內(nèi)耗水量。將礦井排水經(jīng)過處理以后，回用于選煤補充水、灌漿用水、地面生產(chǎn)生活用水和井下用水，可以緩解礦區(qū)的用水緊缺狀況，符合當(dāng)前有關(guān)合理開發(fā)利用水資源、節(jié)約用水的政策；同時減少或防止廢水的外排，有效地保護了當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境，符合國家有關(guān)環(huán)境保護法規(guī)相關(guān)規(guī)定。（2）實行計劃用水，根據(jù)生產(chǎn)實際情況下達節(jié)水指標(biāo)，切實做到節(jié)獎超罰；對所有用水單位實行歸口管理，杜絕“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象。（3）大力推廣節(jié)水器具、節(jié)水新經(jīng)驗，加強現(xiàn)有供水管網(wǎng)的維護管理和改造工作，鼓勵各生產(chǎn)單位推行“水表出戶、一戶一表”制，運用經(jīng)濟杠桿調(diào)劑水量，以達到節(jié)約用水的目的，加大節(jié)約用水的宣傳工作，真正使節(jié)約用水深入人心。（4）加大工業(yè)節(jié)水方面的投入，推行層層分解用