煤矿生产工人洗浴热水系统的制作方法
【专利摘要】一种煤矿生产工人洗浴热水系统，包括矿区浴池以及为矿区浴池供热的供热子系统，所述矿区浴池洗浴废水排放口通过污水输送管连接洗浴废水调节池，所述洗浴废水调节池连接生活废水调节池，所述生活废水调节池连接生活废水中水池，所述生活废水中水池连接有水源热泵，所述水源热泵连接供热子系统。与现有技术相比，本实用新型的煤矿生产工人洗浴热水系统，解决生活污水处理系统因洗浴系统排水时大量浴池洗浴用水排入造成菌群死亡，影响生活污水处理效果的问题，同时使中水出水温度稳定，利于水源热泵运行，另外也在一定程度上达到了节能的效果；实现了污水热源的充分利用，提高冬季锅炉补水温度。
【专利说明】煤矿生产工人洗浴热水系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤矿生产热能回收应用【技术领域】，特别涉及一种煤矿生产工人洗浴热水系统。
【背景技术】
[0002]目前煤矿生产工人洗浴系统主要为洗浴供热专用锅炉或洗浴供热专用锅炉加太阳能形式，首先，煤矿生活污水处理需要达到国家相关标准才允许排放在环境中，然而在处理过程中生活污水处理系统由于洗浴系统排水时大量洗浴水排入造成生活污水处理系统中菌群死亡，影响生活污水处理效果，使煤矿生活污水很难达到排放标准；其次，生活污水、压风机、洗浴废水、冬季供暖锅炉出渣以及水膜除尘系统夹带的热量也会白白浪费掉，以及锅炉全天候运行污染严重、能耗较高，不符合当前国家对节能减排以及生态文明建设的号召响应。
实用新型内容
[0003]本实用新型目的在于提供一种煤矿生产工人洗浴热水系统，以解决现有技术中的煤矿生产工人洗浴系统主要为洗浴供热专用锅炉或洗浴供热专用锅炉加太阳能形式，煤矿生活污水处理需要达到国家相关标准才允许排放在环境中，然而在处理过程中生活污水处理系统由于洗浴系统排水时大量洗浴水排入造成生活污水处理系统中菌群死亡，影响生活污水处理效果，使煤矿生活污水很难达到排放标准的技术性问题。
[0004]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0005]一种煤矿生产工人洗浴热水系统，包括矿区浴池以及为矿区浴池供热的供热子系统，所述矿区浴池洗浴废水排放口通过污水输送管连接洗浴废水调节池，所述洗浴废水调节池连接生活废水调节池，所述生活废水调节池通过生活污水处理系统水池连接生活废水中水池，所述生活废水中水池连接有水源热泵，所述水源热泵连接供热子系统。
[0006]优选地，所述洗浴废水调节池包括池底设置的污水沉淀坑以及污水提升泵，所述污水提升泵通过污水输送管连接生活废水调节池。
[0007]优选地，所述供热子系统包括冷水水箱、采暖锅炉废热回收单元、太阳能集热单元以及用于回收生活废水中水池热量的水源热泵，所述采暖锅炉废热回收单元以及太阳能集热单元连接太阳能热水箱，所述水源热泵连接废热利用热水箱，所述太阳能热水箱、废热利用热水箱以及冷水水箱通过三路洗浴水道连接温控阀，所述温控阀连接矿区浴池。
[0008]优选地，所述采暖锅炉废热回收单元包括第一锅炉补水加热器、第二锅炉补水加热器、冬季采暖补水箱以及冬季采暖锅炉，所述第一锅炉补水加热器出水口依次连接第二锅炉补水加热器、冬季采暖补水箱以及冬季采暖锅炉，所述冬季采暖锅炉出水口连接太阳能热水箱。
[0009]优选地，所述太阳能集热单元包括太阳能热水集热板以及备用电锅炉，所述太阳能热水集热板与备用电锅炉分别连接太阳能热水箱。
[0010]优选地，所述供热子系统还包括压风机余热回收单元，所述压风机余热回收单元连接废热利用热水箱。
[0011]与现有技术相比，本实用新型有以下有益效果:
[0012]1、本实用新型的煤矿生产工人洗浴热水系统，将矿区浴池洗浴废水通过洗浴废水调节池进行初步处理后再输送至生活废水调节池处理，然后经过水源热泵进行回热处理，解决生活污水处理系统因洗浴系统排水时大量浴池洗浴用水排入造成菌群死亡，影响生活污水处理效果的问题，同时使中水出水温度稳定，利于水源热泵运行，另外也在一定程度上达到了节能的效果；
[0013]2、本实用新型的煤矿生产工人洗浴热水系统，采暖锅炉废热回收单元的锅炉外部补水系统通过水膜除尘水、第二锅炉补水加热器两级预热进入锅炉补水系统，实现了污水热源的充分利用，提高冬季锅炉补水温度，节约能源。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本实用新型的煤矿生产工人洗浴热水系统的结构图。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0017]请参照附图1，一种煤矿生产工人洗浴热水系统，包括矿区浴池I以及为矿区浴池I供热的供热子系统，所述矿区浴池I洗浴废水排放口通过污水输送管连接洗浴废水调节池2，所述洗浴废水调节池2连接生活废水调节池3，所述生活废水调节池3通过生活污水处理系统水池连接生活废水中水池4，所述生活废水中水池4连接有水源热泵5，所述水源热泵5连接供热子系统；所述洗浴废水调节池2包括池底设置的污水沉淀坑201以及污水提升泵202，所述污水提升泵202通过污水输送管连接生活废水调节池3，所述污水提升泵202将洗浴废水调节池2洗浴污水打入生活废水调节池3的进水格栅301前部，实现洗浴污水均匀进入生活废水调节池3 ;所述供热子系统包括冷水水箱6、采暖锅炉废热回收单元、太阳能集热单元以及用于回收生活废水中水池4热量的水源热泵5，所述采暖锅炉废热回收单元以及太阳能集热单元连接太阳能热水箱7，所述水源热泵5连接废热利用热水箱8，所述太阳能热水箱7、废热利用热水箱8以及冷水水箱6通过三路洗浴水道连接温控阀9，所述温控阀9连接矿区浴池I ;所述采暖锅炉废热回收单元包括第一锅炉补水加热器10、第二锅炉补水加热器11、冬季采暖补水箱12以及冬季采暖锅炉13，所述第一锅炉补水加热器10出水口依次连接第二锅炉补水加热器11、冬季采暖补水箱12以及冬季采暖锅炉13，所述冬季采暖锅炉13出水口连接太阳能热水箱7，所述第一锅炉补水加热器10包括水膜除尘沟以及第一锅炉补水集热排管，所述第二锅炉补水加热器11包括锅炉除渣沟以及第二锅炉补水集热排管，锅炉补水先经过第一锅炉补水加热器10的第一锅炉补水集热排管、再经过第二锅炉补水加热器11的第二锅炉补水集热排管加热，通过两级换热后，流入冬季采暖补水箱12，所述冬季采暖补水箱12还设有蒸汽凝结水回水口 121，所述蒸汽凝结水回水口 121用于回收第二锅炉补水加热器的蒸汽凝结水；所述太阳能集热单元包括太阳能热水集热板14以及备用电锅炉15，所述太阳能热水集热板14与备用电锅炉15分别连接太阳能热水箱7，在一般情况下备用电锅炉15处于关闭状态，只有遇到长期阴天或是紧急状态的情况下，可开启备用电锅炉15进行工作；所述供热子系统还包括压风机余热回收单元16，所述压风机余热回收单元16连接废热利用热水箱8。
[0018]以下是对本实用新型的节能部分作节能计算。
[0019]以某高寒地区500万吨煤矿初步设计数据为依据进行计算，冬季采暖设计室外计算温度_20°C，年采暖天数144d，采暖设计为3台10t/h燃煤链条蒸汽锅炉。
[0020]生活用水量800m3/d ;其中洗浴用水量234m3/d，浴室洗浴用热水温度为45°C，耗热量 1500kw。
[0021]矿井地面空压机房内共设有五台220kW螺杆式空压机(油冷)，配回余热回收装置。
[0022]1、压风机余热回收单元计算
[0023]一般空压机余热回收装置的回收效率约为73 %，空压机全年365天24小时工作，3台负载率按照95 %来计算，空压机每小时油余热回收量为:220X73% X95% X3 ^ 484(kwh) ?
[0024]2、生活污水处理后中水废热回收计算
[0025]生活污水部分温度约为15°C，水量566t/d，洗浴污水温度35°C，水量234t/d，两者混合后由生活污水处理后的中水温度约为20°C，水量800t/d。
[0026]中水余热采用水源热泵回收，按照水源热泵进出水温度20/12°C计算:
[0027]QO = CXMX At
[0028]Qk = QO X COP/ (C0P-1)
[0029]参数说明:Qo为可回收的排水热量，C为水的比热，取4.186KJ/kg.°C ；m为水量，取33m3/h ； Δ t为提取温差，取8°C;Qk为水源热泵回收的热量；C0P为实际运行工况下机组能效，取4.8。
[0030]QO = CMAt = 33000X4.186 X (20-12) = 1105104k j = 307 (kWh)
[0031 ] Qk = Q0+0.95*Q0/C0P = 307+0.95 X 307/4.8 = 368 (kWh)
[0032]生活污水热泵系统每小时可提供热量为368 (kwh)
[0033]3、冬季采暖锅炉熄渣池热量回收计算
[0034]煤矿燃煤锅炉一般燃烧原煤，10t/h燃煤蒸汽链条炉每小时耗煤量约1.7吨，炉渣量60%，炉渣温度约900°C，掉入熄焦水(或应用冷渣机熄焦后)温度降为70°C左右，炉渣比热0.96kj/kg.V，炉洛每小时放热量计算如下:
[0035]Q j = CM Δ t = 1700 X0.96 X (900-70) = 1354560 (kj)，
[0036]1354560X0.0002778 = 376kff,
[0037]三台锅炉炉渣每小时可提供热量:376X3 = 1129 (kWh)。
[0038]按照冷渣器回收计算:冷渣器回收效率85%，单台电功率1.5kff,回收热量计算如下:1129X0.85 - 1.5X3 = 955 (kWh)
[0039]设计热量通过铸铁盘管回收计算:渣与水面接触瞬间蒸发热损失50%，水面散热20%，熄焦水中放精密铸铁栅格热盘管与锅炉补水换热，按50%吸收热量计算则每小时吸收热量为:1129 X 0.3 X 0.5 = 169 (kWh)。
[0040]4、水膜除尘循环池热量回收计算
[0041]蒸发量为10t/h的工业锅炉，在定压情况下实际水膜除尘水量约为18.5m3/h，水膜除尘水每小时所吸收的热量计算:
[0042]Q = CXMX At = 18500X4.186X ( 43 - 22 ) = 1626261 (kj)
[0043]1626261 X 0.0002778 = 451 (kwh)。
[0044]三台锅炉水膜除尘每小时可提供热量:451 X 3 = 1355 (kwh)。
[0045]设热量通过铸铁盘管回收其中30%热量，则可利用热量为:1355X0.3 =406(kWh)。
[0046]综上本实用新型的结构和实例节能计算可知，本实用新型的煤矿生产工人洗浴热水系统，将矿区浴池洗浴废水通过洗浴废水调节池进行初步处理后再输送至生活废水调节池处理，然后经过水源热泵进行回热处理，解决生活污水处理系统因洗浴系统排水时大量浴池洗浴用水排入造成菌群死亡，影响生活污水处理效果的问题，同时使中水出水温度稳定，利于水源热泵运行，另外也在一定程度上达到了节能的效果；采暖锅炉废热回收单元的锅炉外部补水系统通过第一锅炉补水加热器、第二锅炉补水加热器两级预热进入锅炉补水系统，实现了污水热源的充分利用，提高冬季锅炉补水温度，节约能源。
[0047]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种煤矿生产工人洗浴热水系统，包括矿区浴池以及为矿区浴池供热的供热子系统，其特征在于，所述矿区浴池洗浴废水排放口通过污水输送管连接洗浴废水调节池，所述洗浴废水调节池连接生活废水调节池，所述生活废水调节池通过生活污水处理系统水池连接生活废水中水池，所述生活废水中水池连接有水源热泵，所述水源热泵连接供热子系统。
2.如权利要求1所述的煤矿生产工人洗浴热水系统，其特征在于，所述洗浴废水调节池包括池底设置的污泥沉淀坑以及污水提升泵，所述污水提升泵通过污水输送管连接生活废水调节池。
3.如权利要求2所述的煤矿生产工人洗浴热水系统，其特征在于，所述供热子系统包括冷水水箱、采暖锅炉废热回收单元、太阳能集热单元以及用于回收生活废水中水池热量的水源热泵，所述采暖锅炉废热回收单元以及太阳能集热单元连接太阳能热水箱，所述水源热泵连接废热利用热水箱，所述太阳能热水箱、废热利用热水箱以及冷水水箱通过三路洗浴水道连接温控阀，所述温控阀连接矿区浴池。
4.如权利要求3所述的煤矿生产工人洗浴热水系统，其特征在于，所述采暖锅炉废热回收单元包括第一锅炉补水加热器、第二锅炉补水加热器、冬季采暖补水箱以及冬季采暖锅炉，所述第一锅炉补水加热器出水口依次连接第二锅炉补水加热器、冬季采暖补水箱以及冬季采暖锅炉，所述冬季采暖锅炉出水口连接太阳能热水箱。
5.如权利要求4所述的煤矿生产工人洗浴热水系统，其特征在于，所述太阳能集热单元包括太阳能热水集热板以及备用电锅炉，所述太阳能热水集热板与备用电锅炉分别连接太阳能热水箱。
6.如权利要求3所述的煤矿生产工人洗浴热水系统，其特征在于，所述供热子系统还包括压风机余热回收单元，所述压风机余热回收单元连接废热利用热水箱。
【文档编号】F24D17/02GK204006286SQ201420464464
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2014年8月15日
【发明者】巩华刚 申请人:巩华刚