MT/T 1232-2025 煤炭工业矿井回风余热利用设计标准 , 该文件为pdf格式 ,请用户放心下载!
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ICS 73.020
CCS D 91
中华人民共和国煤炭行业标准
MT/T 1232—2025
2025⁃06⁃30 发布2025⁃12⁃30 实施
煤炭工业矿井回风余热利用设计标准
Design standard for the utilization of mine return airflow
waste heat of coal industry
国家能源局
发布
前言
本标准是根据《国家能源局综合司关于下达2019年能源领域
行业标准制(修)订计划及英文版翻译出版计划的通知》(国能综通
科技〔2019〕58号),由中煤西安设计工程有限责任公司、大地工程
开发(集团)有限公司、中煤科工集团北京华宇工程有限公司作为
主编单位,会同有关参编单位共同编制完成。
本标准在制定过程中,编制组进行了深入地调查研究,认真
总结了近年来经实践证明成熟有效的科技成果和施工工艺,并以
多种形式广泛征求了有关单位和专家的意见,经反复讨论研究,
多次修改,最后审查定稿。
本标准共分8章,主要包括总则,术语和符号,基本规定,回风
余热利用条件及方式,回风余热利用系统,场地布置,公用辅助
设施,节能和环保等。
本标准由国家能源局负责管理,由中国煤炭建设协会负责日常
管理和局部内容的调整和修改。由主编单位中煤西安设计工程
有限责任公司负责具体条款内容的解释。在本标准执行过程中,
如有意见和建议,请将意见寄送中煤西安设计工程有限责任公司
(地址:陕西省西安市碑林区雁塔路北段66号,邮政编码:710054,
邮箱:47640288@qq.com),以便于今后修订时参考。
本标准主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:
主编单位:中煤西安设计工程有限责任公司
大地工程开发(集团)有限公司
中煤科工集团北京华宇工程有限公司
参编单位:中煤能源研究院有限责任公司
通用技术集团工程设计有限公司
Ⅲ
中煤天津设计工程有限责任公司
中煤科工集团南京设计研究院有限公司
中煤科工集团武汉设计研究院有限公司
中赟国际工程有限公司
新疆煤炭设计研究院有限责任公司
煤炭工业太原设计研究院集团有限公司
中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司
内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司
山西文龙中美环能科技股份有限公司
北京中矿博能节能科技有限公司
北京中矿赛力贝特节能科技有限公司
主要起草人:刘清宝 苏 伟 陈伟绪 苏纪明
秦喜文 王长友 冯 绪 黄文金
董鸿鹏 刘 戈 姜孝良 郑忠友
李 超 朱 剑 赵恩荣 杨俊辉
范坤廷 李定明 闫振华 方 喆
李全营 朱延宾 李小童 静玉涛
张轶星 龚永平 施佳音 高 慧
江 河 胡文青 赵廷江 马 鑫
吕向阳
主要审查人:赵 民 麦方代 殷同伟 董万江
张铁军 郑利国 陈 炬 王洪全
郇 超 白延斌 李文福 张相礼
郑文杰
Ⅳ
1 总则………………………………………………………………1
2 术语和符号………………………………………………………2
2.1 术语…………………………………………………………2
2.2 符号…………………………………………………………3
3 基本规定…………………………………………………………5
4 回风余热利用条件及方式………………………………………6
4.1 一般规定……………………………………………………6
4.2 回风余热计算………………………………………………6
4.3 回风余热利用条件…………………………………………8
4.4 回风余热利用方式…………………………………………9
4.5 矿井通风利用………………………………………………9
5 回风余热利用系统……………………………………………10
5.1 一般规定……………………………………………………10
5.2 直蒸式取热热泵系统………………………………………10
5.3 间壁式取热热泵系统………………………………………11
5.4 喷淋式取热热泵系统………………………………………11
5.5 进风-回风直接换热系统…………………………………12
6 场地布置………………………………………………………14
7 公用辅助设施…………………………………………………16
7.1 供配电………………………………………………………16
7.2 信息与智能化………………………………………………17
目次
Ⅰ
7.3 给水排水……………………………………………………18
7.4 供暖通风……………………………………………………18
7.5 建(构)筑物…………………………………………………19
8 节能和环保……………………………………………………21
8.1 节能…………………………………………………………21
8.2 环保…………………………………………………………21
本标准用词说明……………………………………………………22
引用标准名录………………………………………………………23
条文说明……………………………………………………………25
Ⅱ
1 General Provisions ………………………………………………1
2 Terms and Symbols………………………………………………2
2.1 Terms ………………………………………………………2
2.2 Symbols ……………………………………………………3
3 Basic Requirements ………………………………………………5
4 Utilization Conditions and Methods of Return Airflow Waste
Heat ………………………………………………………………6
4.1 General Requirements ………………………………………6
4.2 Calculations of Return Airflow Waste Heat ………………6
4.3 Utilization Conditions of Return Airflow Waste Heat………8
4.4 Utilization Methods of Return Airflow Waste Heat ………9
4.5 Mine Ventilation Utilization…………………………………9
5 Utilization Systems of Return Airflow Waste Heat ……………10
5.1 General Requirements ……………………………………10
5.2 Direct Evaporative Heat Extraction Heat Pump System …10
5.3 Surface Heat Extraction Heat Pump System………………11
5.4 Water Spray Heat Extraction Heat Pump System ………11
5.5 Direct Heat Exchang System of Inlet‑yReturn Air ………12
6 Site Layout………………………………………………………14
7 Public Auxiliary Facilities ………………………………………16
7.1 Power Supply and Distribution ……………………………16
Contents
7.2 Informatization and Intellectualization ……………………17
7.3 Water Supply and Drainage ………………………………18
7.4 Heating and Ventilation ……………………………………18
7.5 Buildings and Structures……………………………………19
8 Energy Saving and Environmental Protection …………………21
8.1 Energy Saving………………………………………………21
8.2 Environmental Protection …………………………………21
Explanation of wording in this standard ……………………………22
List of quoted standards ……………………………………………23
Addition:Explanation of provisions ………………………………25
1 总 则
1.0.1 为统一和规范煤炭工业矿井回风余热利用工程设计的基本
原则和设计标准,使余热利用工程达到安全可靠、节能环保、技术
先进、经济合理的目的,满足清洁低碳、综合利用以及绿色矿山生
产的要求,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于新建、扩建和改建的煤炭工业矿井回风余热
利用设计。
1.0.3 矿井回风余热利用设计除应符合本标准外,尚应符合国家
及行业现行有关标准的规定。
·1·
2 术语和符号
2.1 术 语
2.1.1
矿井回风余热利用 utilization of mine return airflow waste heat
以环境温湿度为基准,对通过矿井主通风机排出到地面风流
中的热量进行利用。
2.1.2
余热资源 waste heat resource
经技术分析确定的矿井回风余热量。
2.1.3
余热资源利用率 rate of waste heat recovery
进行热利用的矿井回风余热资源利用量占余热资源计算量的
百分数。
2.1.4
取热介质 heat extraction medium
在提取矿井回风热量的过程中,通过矿井回风取热器参与热
传递所需要的流体。
2.1.5
矿井回风换热器 mine return air heat exchanger
在提取矿井回风热量的过程中,使热量传递的热交换设备。
2.1.6
直蒸式矿井回风换热器 direct evaporative heat exchanger of
mine return airflow
取热介质状态发生相变的矿井回风换热器。
·2·
2.1.7
间壁式矿井回风换热器 surface heat exchanger of mine re⁃
turn airflow
取热介质状态不发生相变的矿井回风换热器。
2.1.8
喷淋式矿井回风换热器 water spray heat exchanger of mine
return airflow
经喷淋使取热介质与矿井回风直接接触进行混合的矿井回风
换热器。
2.1.9
进风-回风直接换热器 direct heat exchanger of inlet⁃return air
矿井进风和矿井回风直接通过换热材料或取热介质进行热量
传递的热交换设备。
2.1.10
可用势 available potential energy
矿井回风在某一状态下的最大做功能力。
2.2 符 号
2.2.1 热量
Qy ——余热资源计算量;
QL ——余热资源利用量;
Qrq——热泵机组取热量;
Qrg——热泵机组供热量;
Qfg——进风-回风直接换热器供热量;
Qyr——年实际余热资源利用量;
Qyt——年理论余热资源计算量。
·3·
2.2.2 比焓
h1——利用前的矿井回风比焓;
h2——供暖室外计算温度下的饱和空气比焓;
h3——利用后的矿井回风比焓;
h4——矿井进风设计温度下的饱和空气比焓。
2.2.3 其他
m1——矿井回风质量流量;
m2——进行利用的矿井回风质量流量;
η1 ——余热利用率;
η2 ——年余热资源利用率;
e ——余热资源可用势。
·4·
3 基本规定
3.0.1 矿井回风余热利用,应与矿井安全生产、环境保护和经济效
益相协调,并符合下列规定:
1 严格遵守国家相关法律法规、规程规范及标准,落实国家
和地方对安全、环保、职业健康、消防、节能等方面的规定
和要求;
2 不应影响矿井正常的生产运行;
3 应对矿井回风的组成成分、含尘量、腐蚀性、粘结性等初始
参数进行分析;
4 余热利用系统应基于用热需求,按照能源梯级利用、高质
高用的原则,提高能源综合利用效率;
5 矿井回风余热利用应根据矿井回风余热资源和供热用途、
热负荷、热媒参数以及所在地气象条件、环保政策等,经综
合比选确定。
3.0.2 余热利用设施设计应根据矿井场地总平面合理布置,并与
生产系统及辅助设施相协调。
3.0.3 矿井回风余热利用系统智能化控制水平应与所在矿井智能
化水平相匹配。
·5·
4 回风余热利用条件及方式
4.1 一般规定
4.1.1 新建矿井进行回风余热利用时应对矿井回风余热资源进行
预测与评估,生产矿井进行回风余热利用时应对回风余热资源进
行实测与评估。
4.1.2 新建矿井回风余热资源的预测包括但不限于下列基础
资料:
1 矿井所在地与地温相关的地质资料;
2 矿井开采方式、煤质、涌水等资料;
3 矿井通风系统布置资料,机电设备散热资料;
4 矿井回风井服务年限;
5 类似矿井回风温度及湿度的实测数据;
6 矿井瓦斯赋存情况、利用情况、涌出含量等资料。
4.1.3 生产矿井回风余热资源应按照本标准4.1.2条采用所在矿井
的实测统计资料,统计数据不宜少于2a。
4.1.4 用于矿井回风参数测试选择的仪器仪表应符合现行国家标
准《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB 17167的规定。
4.1.5 生产矿井进行矿井回风余热利用系统设计时,宜对余热系
统进行节能分析。
4.2 回风余热计算
4.2.1 应对余热资源计算量和余热资源利用量分别进行计算。
4.2.2 余热资源计算量宜按下式计算:
Qy = m1 ( h1 - h2 ) (4.2.2)
·6·
式中:
Qy——余热资源计算量(kW);
m1——矿井回风质量流量(kg/s);
h1 ——矿井回风利用前的比焓(kJ/kg);
h2 ——当地供暖室外计算温度所对应饱和状态下空气的比焓
(kJ/kg)。
4.2.3 余热资源利用量宜按下式计算:
QL = m2 ( h1 - h3 ) (4.2.3)
式中:
QL——余热资源利用量(kW);
m2 ——被利用的矿井回风质量流量(kg/s);
h3 ——回风回收利用后的比焓(kJ/kg)。
4.2.4 余热资源利用率宜按下式计算:
η1 =
QL
Qy
×100% (4.2.4)
式中:
η1——余热利用率。
4.2.5 年统计余热资源利用率宜按下式计算:
η2 =
Qyr
Qyt
×100% (4.2.5)
式中:
η2 ——年余热资源利用率;
Qyr——年实际余热资源利用量(GJ);
Qyt——年理论余热资源计算量(GJ)。
4.2.6 采用热泵技术供热时的理论供热量宜按下式计算:
Qrg = Qrq
COP
COP - 1 (4.2.6)
式中:
·7·
Qrg ——热泵机组供热量(kW);
Qrq ——热泵机组取热量(kW);
COP——热泵机组的制热性能系数。
4.2.7 采用进风- 回风直接换热技术供热理论供热量宜按下式
计算:
Qfg = QL k (4.2.7)
式中:
Qfg——进风-回风直接换热器供热量(kW);
k ——系统换热效率。
4.2.8 余热资源的品位宜采用可用势对其评价,可用势宜按下式
计算:
e = h1 - h4 (4.2.8)
式中:
e ——余热资源可用势(kJ/kg);
h4——矿井进风设计温度所对应饱和状态下空气的比焓(kJ/kg)。
4.3 回风余热利用条件
4.3.1 按矿井回风可用势的大小,余热资源分为四个等级,并应符
合表4.3.1的规定。
表4.3.1 余热资源等级
资源等级
一级
二级
三级
四级
可用势e(kJ/kg)
e>16
10<e≤16< p=""></e≤16<>
0<e≤10< p=""></e≤10<>
e≤0
4.3.2 一级余热资源应优先利用,二级余热资源宜尽量利用,三级
余热资源可视情况选择利用,四级余热资源不宜利用。
·8·
4.4 回风余热利用方式
4.4.1 一级余热资源宜采用直蒸式换热、间壁式换热、喷淋式换
热、进风-回风直接换热等方式进行取热;二级余热资源宜采用直
蒸式换热、间壁式换热、高效进风-回风直接换热等方式进行取热;
三级余热资源宜采用直蒸式换热、间壁式换热等方式进行取热。
4.4.2 回风余热利用设置的调峰热源,应符合下列规定:
1 与其他清洁热源进行多热源联网互补调峰;
2 考虑为井口防冻用热设置调峰热源;
3 采用调峰热源时,其调峰热源规模应通过计算确定;
4 调峰热源应具备快速启动相应措施。
4.4.3 矿井回风余热利用系统制冷功能的设置应根据冷负荷的规
模进行技术经济分析。
4.5 矿井通风利用
4.5.1 矿井回风利用量应充分考虑对矿井通风的影响。
4.5.2 新建矿井主通风机选型时,应计入矿井回风换热器对通风
风压的影响。
4.5.3 生产矿井增设矿井回风换热器时,应对现有矿井主通风机
进行校验。
4.5.4 矿井回风换热器的设置应符合下列规定:
1 保证主通风机正常运行及反风运行时稳定供风;
2 不应影响主通风机的正常维保及检修;
3 采集接口处宜做成流线型,通风管不应有涡流区;
4 增加回风换热器后,通风设备的噪声值应符合国家有关规定;
5 取热系统与风道连接处应设置便于开、闭的措施;
6 流经取热系统的矿井回风不应影响矿井进风。
4.5.5 回风换热器服务全过程通风阻力不应高于200 Pa。
·9·
5 回风余热利用系统
5.1 一般规定
5.1.1 余热利用机房内设备的布置应符合现行国家标准《工业建
筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50019的相关规定;需要经常
维护检修的大型设备,其上部宜设置起吊装置。
5.1.2 制冷剂管道、水管道和风管道均应采取绝热措施,并应设硬
质保护层。
5.1.3 热泵机组、回风换热器台数及单机容量选择应适应热(冷)
负荷全年变化规律,满足季节性及部分热负荷运行要求。当作为
单一热源服务于井筒防冻时,热泵机组台数不应少于2台,热泵机
组、回风换热器台数应满足当其中1台发生事故时,其余设备能满
足井筒防冻供热需求。
5.1.4 矿井回风换热器的换热能力,应根据回风余热利用系统所
承担的供热热负荷确定,其安装空间宜根据矿井回风量在服务期
限内的变化预留扩容空间。
5.2 直蒸式取热热泵系统
5.2.1 热泵机组选型设计工况制热性能系数不应小于2.0。
5.2.2 直蒸式矿井回风换热器应设于取热室内,宜与热泵机组单
台对应布置,换热能力富裕系数不应小于1.25。
5.2.3 直蒸式矿井回风换热器应选择具有换热效率高、耐冲刷、抗
腐蚀、安装方便,排水快速,维护简便的设备。
5.2.4 换热系统制冷剂冷媒管最大长度及热泵机组之间的最大高
差等,不应超过机组本身的输送能力,制冷剂管路宜与热泵机组单
·10·
机配套设置。
5.2.5 应选用具有环保、不易爆、无毒、沸点低、载冷量大、挥发性
小、不易燃烧等特点的制冷剂。
5.3 间壁式取热热泵系统
5.3.1 热泵机组选型设计工况制热性能系数不应小于3.5。
5.3.2 间壁式矿井回风换热器应设于取热室内,换热能力富裕系
数不应小于1.2。
5.3.3 取热介质管路系统宜采用闭式循环系统,同时应设置机械
密封型或屏蔽型循环泵,其性能参数应满足不同工况要求。
5.3.4 取热介质管路系统应设置补水定压系统,系统补水量宜按
系统循环量的0.5%~1.0%确定。
5.3.5 取热介质应选择比热大、密度小、黏度低、导热好和安全环
保的介质,应满足热泵机组、换热器性能和取热系统工作温度范围
要求。
5.3.6 当采用乙烯乙二醇溶液作为取热介质时,应选用为空调系
统专业配方的工业级缓蚀性乙烯乙二醇溶液,其管路系统不得选
用内壁镀锌或含锌的管材及配件。管路系统中的阀门宜采用金属
硬密封,阀门与管件应采取密封措施。系统检修宜采取乙二醇溶
液回收措施。
5.3.7 间壁式取热系统应设有可靠的自清洗、除霜功能。自清洗、
除霜时间不应超过运行周期的20%。取热后回风温度低于4 ℃时,
取热系统应采取防冻措施。
5.4 喷淋式取热热泵系统
5.4.1 热泵机组选型设计工况制热性能系数不应小于4.2。
5.4.2 喷淋式换热器的结构与技术要求应符合现行行业标准《喷
淋式矿井回风换热器》NB/T 51048的相关规定,换热能力富裕系
·11·
数应不小于1.2。
5.4.3 喷淋式矿井回风换热器喷嘴、管路、挡水板等主要零部件及
保温材料为非金属聚合物时,其抗静电和阻燃性应符合现行行业
标准《煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定
规则》MT/T 113的规定。
5.4.4 喷淋式矿井回风换热器应设置便于检修的平台、爬梯和安
全防护栏。
5.4.5 喷淋式矿井回风换热器回风通过喷淋断面的空气质量流速
宜为2.5 kg/(m2·s)~3.5 kg/(m2·s),并应设置挡水设施。
5.4.6 喷淋取热循环水与热泵机组宜采用间接连接方式。间接连
接所采用的换热器应选用传热系数大、换热效率高、末端温差小的
产品。
5.4.7 喷淋取热水应经处理后循环利用,补水应符合现行国家标
准《工业循环冷却水处理设计规范》GB/T 50050有关规定。
5.5 进风-回风直接换热系统
5.5.1 进风-回风直接换热系统的设置,应符合下列条件:
1 矿井场地回风井与进风井应相距较近,且进风井和回风井
之间便于敷设矿井回风换热器及设施;
2 矿井回风余热资源利用量与矿井进风井筒防冻热负荷应
匹配。
5.5.2 进风-回风直接换热器的选择,应符合下列规定:
1 应对进风井井筒防冻热负荷和回风井余热资源进行热平
衡计算;
2 应选择导热良好、结构紧凑、耐腐蚀及稳定可靠的换热
装置;
3 进风-回风直接换热器换热能力富裕系数应不小于1.2;
4 进风-回风直接换热器应具有自动清洗功能。
·12·
5.5.3 进风-回风直接换热系统布置应符合下列规定:
1 回风井排风引至封闭结构,其两侧应设不少于2个自由开
启的风门,风门开启面积不应小于主通风机扩散塔出口
面积;
2 进风-回风直接换热装置应并列安装,并留出维护、检修及
冲洗所需的空间;
3 新风通风机应就近布置在进风-回风直接换热器的冷风
侧;通风机应采用防爆型,台数应满足当其中1台发生事故
时,其余风机能满足通风要求。
·13·
6 场地布置
6.0.1 矿井回风余热利用设施总平面布置应以余热利用工艺流程
顺畅为原则,在矿井工业场地总平面布置的基础上充分利用场地
的自然条件和地质条件,以矿井回风通风机房为热源中心进行规
划布置。
6.0.2 矿井回风余热利用总平面布置应满足矿井生产安全、环保
和卫生的要求,宜采用建(构)筑物联合布置和多层布置形式。
6.0.3 总平面布置应符合下列规定:
1 取热后的矿井回风排放口与矿井新风进风井井口水平距
离不得小于30 m;
2 矿井回风余热利用设施配电室不应与矿井通风机配电室
联建合用;
3 符合现行国家标准《工业企业总平面设计规范》GB 50187
和《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215的有关规定。
6.0.4 余热利用工程建(构)筑物的布置应符合下列规定:
1 平面布置应满足工艺流程要求,根据生产设施功能要求
布置;
2 建(构)筑物之间间距、建(构)筑物与相邻的铁路、道路间
的防火距离、消防通道等应符合国家标准《建筑防火通用
规范》GB 55037、《建筑设计防火规范》GB 50016的有关
规定。
6.0.5 场地道路布置应符合下列规定:
1 应符合现行国家标准《厂矿道路设计规范》GBJ 22和《工业
企业总平面设计规范》GB 50187的有关规定;
·14·
2 消防车道的设计应符合现行国家标准《建筑防火通用规
范》GB 55037、《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定。
6.0.6 综合管网布置应符合现行国家标准《工业企业总平面设计
规范》GB 50187的有关规定。
·15·
7 公用辅助设施
7.1 供 配 电
7.1.1 余热利用系统的供电负荷等级和供电方式,应根据工艺要
求、热负荷的重要性和环境特征等因素,按照现行国家标准《供配
电系统设计规范》GB 50052的有关规定确定。
7.1.2 变压器的选择应符合下列规定:
1 同一工艺的负荷宜由同一台变压器供电,负荷较大时,可
选择2台或2台以上变压器;
2 设计负荷率不宜高于85%,且不宜低于60%。
7.1.3 电力负荷无功功率补偿宜采用10 kV(6 kV)、380 V静电电
容器组补偿装置进行集中补偿,补偿后全系统功率因数不宜低
于0.9。
7.1.4 配电设计应符合下列规定:
1 余热利用系统的配电宜采用放射式;
2 设置有水泵、热泵机组等主要工艺设备的车间应设置检修
电源;
3 电气设备的选择,应与使用环境相适应,宜考虑与仪表控
制系统之间的通信接口;
4 有爆炸危险的场所,电气系统设计应符合现行国家标准
《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058的有关规定;
5 照明、交流接地系统的设计应符合现行国家标准《建筑照
明设计标准》GB/T 50034、《交流电气装置的接地设计规
范》GB/T 50065的有关规定。
7.1.5 变(配)电所高(低)压配电室的电气部分、型式和布置、防雷
·16·
保护、缆线选择与敷设、对建筑专业的要求等应符合现行国家标准
《20 kV及以下变电所设计规范》GB 50053、《低压配电设计规范》
GB 50054、《通用用电设备配电设计规范》GB 50055、《建筑物防雷
设计规范》GB 50057和《电力工程电缆设计标准》GB 50217的相关
规定。
7.2 信息与智能化
7.2.1 余热利用系统智能化设计应配置以下功能:负荷调节及管
网调配、计量及能耗分析、自动运行及无人值守管理、故障分析诊
断及预警。
7.2.2 余热利用系统应采集压力、温度、流量、热(冷)量等信号。
7.2.3 余热利用系统应设置监控系统。监控系统可采用PLC或
DCS控制系统,并宜选用通用组态软件作为监控软件。
7.2.4 监控系统应具备与矿井生产监控系统联网的功能,并可实
现远程监控,集中控制。
7.2.5 余热利用的换热器应设置风压自动监测系统,对换热器风
阻进行测量。
7.2.6 余热利用系统采用集中控制方式时,应符合下列规定:
1 在远离操作屏的电动机旁,宜设置事故停机按钮;
2 当需要在不能观察到电动机或机械的地点进行控制时,应
在控制点装设指示电动机工作状态的灯光信号或仪表;
3 自动控制或联锁的电动机应有手动控制和解除自动控制
或联锁控制的措施;远程控制的电动机应有就地控制和解
除远程控制的措施;当突然启动可能危及周围人员安全
时,应在机械旁装设启动预告信号和应急断电开关或自锁
按钮。
7.2.7 矿井通风机反风时,回风余热利用系统应自动或手动停止
运行,并应自动打开风门,确保进风畅通,风门的打开时间应满足
·17·
矿井反风的要求。
7.2.8 信息与智能化系统应配置备用时间不小于30 min的UPS
电源。
7.2.9 有爆炸危险时,仪表、传感器与控制装置应按现行国家标准
《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058的有关规定采取相应
的防爆措施。
7.2.10 控制系统设备的保护接地、功能性接地宜利用电气保护接
地网,与电气保护接地网一点接地,其接地电阻应按其最小值确定。
7.2.11 余热利用系统控制室、值班室或者控制值班室应设置通信
设施。
7.2.12 余热利用系统的视频监控系统宜纳入矿井视频监控系统。
7.3 给水排水
7.3.1 余热利用系统用水水源应优先采用场地内工业给水,水质
应符合现行国家标准《采暖空调系统水质》GB/T 29044的有关规
定。当作为冲洗用水时,宜符合现行国家标准《城市污水再生利
用 工业用水水质》GB/T 19923中洗涤用水的有关要求。
7.3.2 余热利用采用喷淋式取热热泵系统时,补给水宜考虑矿井
回风温降持续产生的凝结水。
7.3.3 余热利用工程的消防设计应符合现行国家标准《建筑防火
通用规范》GB 55037、《建筑设计防火规范》GB 50016、《建筑灭火
器配置设计规范》GB 50140、《煤炭工业给水排水设计规范》GB 50810
和《消防给水及消火栓系统技术规范》GB 50974的有关规定。
7.3.4 余热利用系统的排污水应收集后与场地内其他生产废水一
并处理。
7.4 供暖通风
7.4.1 热泵机组间、水处理间、水泵间等建筑供暖室内温度宜按
·18·
10 ℃设计,办公室、控制室宜按18 ℃设计。
7.4.2 热泵机组间排风系统宜独立设置且应直接排向室外。热泵
机组间设置通风设施。
7.4.3 变、配电室通风设计应按现行国家标准《20 kV及以下变电
所设计规范》GB 50053的有关规定执行。
7.4.4 夏季运行的控制室宜设置空调设施。
7.4.5 建筑物的防烟、排烟设计应按现行国家标准《建筑防火通用
规范》GB 55037、《建筑设计防火规范》GB 50016和《建筑防烟排烟
系统技术标准》GB 51251的有关规定执行。
7.5 建(构)筑物
7.5.1 建(构)筑物的平面布置除应满足工艺布置的要求外,尚应
满足人员疏散、防火的要求。
7.5.2 建(构)筑物的采光、安全、环保、屋面防水、防火设计应符合
现行国家标准《煤炭工业建筑结构设计标准》GB 50583、《建筑防火
通用规范》GB 55037 及《建筑设计防火规范》GB 50016 的有关
规定。
7.5.3 严寒及寒冷地区的建筑物,应采取保温、防冻措施,并应符
合现行国家标准《工业建筑节能设计统一标准》GB 51245的有关
规定。
7.5.4 取热室、热泵机房内部各层楼面的孔洞周围应设置挡水台,
挡水台的台高不宜小于150 mm。各层楼面应设不小于5‰的排水
坡,地面应设不小于10‰的排水坡,坡向应朝地漏或水沟。排水沟
宜采用钢筋混凝土结构。
7.5.5 取热室及热泵机房的结构布置、荷载取值、计算分析及结
构构造要求应符合现行国家标准《煤炭工业建筑结构设计标准》
GB 50583的有关规定。
7.5.6 基础结构形式应根据建(构)筑物的结构形式、周边环境、勘
·19·
察资料确定,天然地基不满足设计要求时应进行地基处理。
7.5.7 生产矿井的余热利用工程建(构)筑物基础结构形式和地基
处理方法的选用,应考虑对原有建筑物的影响。
·20·
8 节能和环保
8.1 节 能
8.1.1 矿井回风余热利用系统应坚持安全高效原则,采用节能型
新技术、新工艺、新设备、新材料。
8.1.2 热泵机组额定工况能效等级不应低于2级,并宜选用1级能
效产品。
8.1.3 循环水系统宜采取降低循环水泵输送能耗等节能措施。
8.1.4 设备、管道、管件、阀门等应按现行国家标准《设备及管道绝
热设计导则》GB/T 8175的有关规定采取保温措施。
8.2 环 保
8.2.1 系统产生的废水及回风取热产生的冷凝水应进行处理。
8.2.2 热泵机组、水泵、风机等应优先选用低噪声设备,主要工艺
设备宜集中布置在热泵机房内,热泵机房不宜靠近对声环境以及
控制振动要求较高的建筑物。设置在室外的设备,当其噪声达不
到环境噪声标准要求时,应采取降噪措施。
8.2.3 热泵机组、水泵、风机等设备宜设置隔振器,进口、出口管道
应设置柔性接头。受设备振动影响的管道应采用弹性支、吊架。
·21·
本标准用词说明
1 为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不
同的用词说明如下:
1) 表示很严格,非这样做不可的用词:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2) 表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3) 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的
用词:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4) 表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采
用“可”。
2 本标准中指明应按其他有关标准执行的写法为“应符合……
的规定”或“应按……执行”。
·22·
引用标准名录
1 《厂矿道路设计规范》GBJ 22
2 《设备及管道绝热设计导则》GB/T 8175
3 《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB 17167
4 《水(地)源热泵机组》GB/T 19409—2013
5 《城市污水再生利用工业用水水质》GB/T 19923
6 《采暖空调系统水质》GB/T 29044
7 《建筑设计防火规范》GB 50016
8 《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50019
9 《建筑照明设计标准》GB/T 50034
10 《工业循环冷却水处理设计规范》GB/T 50050
11 《供配电系统设计规范》GB 50052
12 《20 kV及以下变电所设计规范》GB 50053
13 《低压配电设计规范》GB 50054
14 《通用用电设备配电设计规范》GB 50055
15 《建筑物防雷设计规范》GB 50057
16 《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058
17 《交流电气装置的接地设计规范》GB/T 50065
18 《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140
19 《工业企业总平面设计规范》GB 50187
20 《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215
21 《电力工程电缆设计标准》GB 50217
22 《煤炭工业供暖通风与空气调节设计标准》GB/T 50466
23 《煤炭工业建筑结构设计标准》GB 50583
·23·
24 《煤炭工业给水排水设计规范》GB 50810—2012
25 《消防给水及消火栓系统技术规范》GB 50974
26 《工业建筑节能设计统一标准》GB 51245
27 《建筑防烟排烟系统技术标准》GB 51251
28 《建筑防火通用规范》GB 55037
29 《煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和
判定规则》MT/T 113
30 《喷淋式矿井回风换热器》NB/T 51048
31 《矿井回风废热综合利用系统节能量评估》NB/T 51049
·24·
中华人民共和国煤炭行业标准
煤炭工业矿井回风余热利用设计标准
MT/T 1232—2025
条文说明
·25·
编制说明
《煤炭工业矿井回风余热利用设计标准》MT/T 1232—2025,
经国家能源局2025年6月30日以2025年第3号公告批准发布。
本标准在编制过程中,编制组进行了广泛调查、深入研究,总
结了我国煤炭工业矿井回风余热利用工程的实践经验,吸收了近
年来矿井回风余热利用研究方面的科技成果,并向有关设计、科研
和建设单位征求了意见。
为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本
标准时能正确理解和执行条文规定,《煤炭工业矿井回风余热利用
设计标准》编制组按章、节、条顺序编写了本标准的条文说明。对
条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。
但是,本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力,仅供使用者
作为理解和把握标准规定的参考。
·26·
目次
1 总则……………………………………………………………29
4 回风余热利用条件及方式……………………………………30
4.1 一般规定……………………………………………………30
4.2 回风余热计算………………………………………………30
4.3 回风余热利用条件…………………………………………31
4.4 回风余热利用方式…………………………………………32
4.5 矿井通风利用………………………………………………33
5 回风余热利用系统……………………………………………35
5.1 一般规定……………………………………………………35
5.2 直蒸式取热热泵系统………………………………………35
5.3 间壁式取热热泵系统………………………………………36
5.4 喷淋式取热热泵系统………………………………………37
5.5 进风-回风直接换热系统…………………………………38
6 场地布置………………………………………………………39
7 公用辅助设施…………………………………………………40
7.1 供配电………………………………………………………40
7.2 信息与智能化………………………………………………40
7.3 给水排水……………………………………………………41
7.4 供暖通风……………………………………………………42
7.5 建(构)筑物…………………………………………………42
·27·
8 节能环保………………………………………………………43
8.1 节能…………………………………………………………43
8.2 环保…………………………………………………………43
·28·
1 总 则
1.0.1 本条阐述了本标准制定的目的、原则要求。
1.0.2 本条规定了本标准的适用范围。
1.0.3 本条规定了执行本标准与国家现行其他有关标准、规范之
间的关系。
·29·
4 回风余热利用条件及方式
4.1 一般规定
4.1.1 对于新建矿井由于矿井通风系统没有运行导致其运行参数
不明确,需要根据其邻近相似矿井的回风参数进行预测与评估;对
于生产矿井(包括改建、扩建、技术改造)进行余热利用设计时,其
矿井通风系统一般为正常运行状态,应结合现场情况,设计测试方
案,进行现场测试与评估。
4.1.2 本条规定了回风余热资源进行预测时的相关基础资料,该
资料通常在矿井建设可行性研究报告及初步设计中有涉及。
4.1.3 本条规定了对生产矿井现有回风数据进行统计分析利用
时,统计数据的年限要求。
4.1.4 本条规定了测试仪器仪表的使用性能要求,以确保测试数
据准确。
4.1.5 对矿井余热资源进行分析,可具体评价其具备的节能量与
节能率,从而判断其是否具有节能效果。矿井回风利用系统节能
量分析可参考能源行业标准《矿井回风废热综合利用系统节能量
评估》NB/T 51049。
4.2 回风余热计算
4.2.1 本条对矿井回风余热计算内容进行了明确,以现有技术条
件很难将回风所蕴藏的余热量全部取尽,只能通过不断优化换热
系统、提高换热系统效率、加强设备制造水平等使其余热回收技术
经济上的可利用性充分提高,因此对余热资源计算进行了明确
划分。
·30·
余热资源计算量针对回风载体的全部余热量进行计算,用于
评价现有技术条件下具有回收经济价值的余热量;余热资源利用
量是指结合实际情况在现有技术经济条件下可行的并具体加以利
用的余热量。
4.2.2 本条规定了余热资源计算量的计算方法。m1为矿井实际运
行过程中的回风量;h1为矿井实际运行环境中回风没有被利用前回
风载体所具备的比焓。h2采用当地供暖室外计算温度所对应饱和
状态下空气的比焓,理论上矿井回风高于供暖室外计算温度就具
备一定的做功能力,但温度再降低回风余热利用系统的能效将不
及空气源热泵系统,因此采用该值计算矿井回风的所具备的余热
资源量。
4.2.4 当回风全部被利用时直蒸式矿井回风换热器换热效率宜大
于90%;喷淋式矿井回风换热器换热效率宜大于85%;间壁式矿井
回风换热器换热效率宜大于75%;进风-回风直接换热器换热效率
宜大于70%。
4.2.7 本条规定了进风-回风直接换热技术供热时理论供热量的
计算方法。目前进风-回风直接换热器用于矿井回风余热回收的
主要是金属材料换热器,具体系统有效换热系数可咨询厂家或查
阅相关技术样本参数。在没有生产企业提供相关数值的情况下,
金属材料换热有效换热系数取值一般不宜低于0.8,其中热管式换
热器有效换热系数一般不宜低于0.9。
4.2.8 本条规定了余热资源可用势的计算方法。其中h4采用矿井进
风设计温度所对应饱和状态下空气的比焓,是由于考虑到只要回风
温度大于该设计温度,那么理论上就具备为井口保温及建筑物供暖
的必要条件,因此采用两者比焓的差值作为其可用势的评价。
4.3 回风余热利用条件
4.3.1 本条对矿井回风余热资源等级进行了划分,根据其具备的
·31·
可用势划分为四个等级。其中计算可用势时h4采用了矿井进风设
计最低温度2 ℃所对应饱和状态下空气的比焓,即13 kJ/kg。根据
国家现行各类热泵机组的相关标准,各类水源热泵热源侧名义工
况进口水温为10 ℃~15 ℃,空气源热泵热源侧名义工况干球温度
为7 ℃。结合热泵机组名义工况参数,对回风余热资源进行等级划
分,同时考虑到矿井回风相对湿度一般较高,变化范围不大且接近
饱和状态,因此采用10 ℃所具备的可用势16 kJ/kg作为划分一级、
二级余热资源等级的分界线,7 ℃所具备的可用势10 kJ/kg作为划
分二级、三级余热资源等级的分界线。当回风温度等于2 ℃时其可
用势将为0,因此将可用势为0作为划分三、四级余热资源等级的分
界线。
4.3.2 本条对余热资源按等级不同明确了利用价值。
4.4 回风余热利用方式
4.4.1 本条规定了不同余热资源等级时宜采用的余热回收利用技
术。其中一级资源品位较好各技术都适合开展利用,二级资源进
风-回风直接换热技术主要是指采用热管、异型管等高传热系数的
直接换热技术,在选择矿井回风余热利用技术方案时,需对各种技
术方案进行经济技术比较,选择最佳技术路线。
4.4.2 本条规定了回风余热利用设置备用热源时应遵循的基本
要求。
《煤炭工业供暖通风与空气调节设计标准》GB/T 50466规定
井筒防冻空气加热的室外计算温度应符合下列规定:(1)立井与斜
井应取当地历年极端最低气温平均值;(2)平硐应取当地历年极端
最低气温平均值与供暖室外计算温度二者的平均值。由于井筒防
冻要求在《煤矿安全规程》中明确要求进风井口以下空气温度必须
保证在2 ℃以上。因此在气象参数的选取上相比较普通供暖系统
供暖室外计算温度采取历年平均不保证5天的日平均温度要更加
·32·
严格。
由于清洁能源供热技术的广泛推广应用,矿井热源不再是唯
一燃煤锅炉房供热,热源选择逐渐向双热源及多热源的多能互补
方式发展。所以继续按照传统设计热源方式设计井筒防冻系统,
将由于其井筒负荷按照最不利工况计算,造成热源选型大、管网管
径大从而导致投资费用大,运行能耗高。近年矿区余热利用技术
得到快速发展,在选择矿井回风余热利用供热时,充分考虑其他余
热资源和供热方式,进行多种余热或供热方式组合,按品质分区供
热,对多种组合方案进行经济技术性比选,确定最佳的矿区余热综
合供热方案。
调峰热源占比可根据《煤炭工业供暖通风与空气调节设计标
准》GB/T 50466规定的井筒防冻室外计算温度与供暖室外计算温
度之间的相差负荷进行计算选型。井筒防冻系统可采取供暖室外
计算温度选取主热源。平硐系统采用室外极端最低气温与供暖室
外计算温度平均值后再与供暖室外计算温度之间的相差负荷作为
选取调峰热源负荷的依据。立/斜井系统采用室外极端最低气温
与供暖室外计算温度之间的相差负荷作为选取备用热源负荷的
依据。
备用热源通常是在极端温度出现时紧急启动,因此调峰热源
应具备快速启动措施,确保用户热负荷需求。对于只有井筒防冻
用热需求时可考虑设置电加热装置作为备用热源,对于有建筑物
供暖负荷需求时也可考虑采用电锅炉或者其他轻质环保燃料
锅炉。
4.4.3 矿井回风余热利用系统一般以供热作为主要用途,当非采
暖季有制冷需求时,应对不同供冷方案进行经济技术比较分析,充
分利用矿井回风余热利用系统功能制冷,避免重复建设。
·33·
4.5 矿井通风利用
4.5.1 增加回风余热利用系统难免对矿井通风造成影响,设计应
予以考虑。
4.5.2 矿井回风换热器为附加于矿井通风系统上的设施,两者既
有联系,又具备相互独立性。
4.5.3 本条对通风机选型进行了规定,旨在对矿井通风设备造成
的影响进行修正。
4.5.4 本条对采集余热时的注意要点进行了规定,设计时应予以
考虑。
4.5.5 矿井通风系统对煤矿的安全生产起到至关重要的作用,矿
井回风余热利用设施应满足矿井通风量要求,并尽量降低设备阻
力,以减小对通风系统的影响并降低通风机的能耗。考虑现有取
热设备技术及风机影响承受范围,回风取热装置全服务过程换热
阻力不宜高于200 Pa。
·34·
5 回风余热利用系统
5.1 一般规定
5.1.1 本条主要对设备的布置和其后期检修维护设施作说明。
5.1.2 本条对节能、安全方面做明确规定。
5.1.3 本条规定机组台数的确定原则,应按工程大小、负荷运行规
律而定,一般不宜少于2台,总台数也不宜过多;当供热总负荷较大
且运行工况变化较小时,宜选用单台制热量大的离心机组,可达经
济运行目的;在考虑系统安全可靠性的同时,场地受限工程的台数
设置还应考虑设备布置占地面积因素。
5.2 直蒸式取热热泵系统
5.2.1 直蒸式取热热泵机组设计工况:出水温度45 ℃ ,水流量
0.172 m3/(h‧kW),矿井回风热源侧(取热侧)温度8.5 ℃,热泵机组
设计工况制热性能系数不应小于2.0。
相比于常规热泵机组,制冷剂管路长度的增加势必造成能耗
增大,据此确定直蒸式取热热泵机组选型COP值略低于常规热泵
机组COP值,但由于该系统减少了取热换热环节,全系统的性能系
数并不低于常规系统。
5.2.2 本条规定矿井回风换热器设置位置宜就近设置,布置方式
宜简洁。考虑因制冷剂在换热器中温度较低,其低温取热过程中
存在结霜现象,而除霜过程会影响换热器取热,为了保证热泵机组
正常工作,换热器选型宜考虑不小于1.25富裕系数。
5.2.3 根据矿井回风特有性质,本条规定对换热器选型

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