一种适合恶劣环境下的节能型狭窄深空间流道预热装置的制作方法

本发明公开了一种适合恶劣环境下的节能型狭窄深空间流道预热装置，煤矿井口防冻是煤矿安全生产的重要组成部分，本发明涉及加热设备领域，是一种适合恶劣环境下的节能型狭窄深空间流道预热装置。

背景技术：

煤矿井口在冬季一般都加预热装置，防止冬季由于低温将煤矿井口冻坏。由于煤矿井口或井筒内有滴水，若不预热或加热进风口空气，导致井筒内温度降至零度以下，使滴水成冰。结冰会影响矿井生产设备的正常运行，严重的甚至会造成卡罐、矿井停产等重大事故，罐笼和井壁结冰后掉落的冰渣也可能导致井下人员伤亡事故。因此，井口预热装置一般安装在煤矿井口，井口防冻是保证矿井安全生产的必要措施。

熔融盐(简称为熔盐)，所谓熔融盐，是指无机盐的熔融体。熔盐在常温下是白色固体粉末，当被加热到其几百摄氏度时就变为液体，其粘度在高温下比水的还要低，是一种流动性好的高温传热流体。熔盐被国际公认是一种理想的高温传热蓄热介质，在太阳能热发电、熔盐蓄热谷电加热供热、熔盐蓄热电站、热电厂蓄热以及间歇工业余热蓄热和高温工业传热等领域具有很好的应用市场前景。

高温熔盐蓄热技术由于具有大容量、低成本、长寿命和高效率的特点，被国际公认是一种现实的大规模蓄热技术，可用于太阳能热发电、弃风弃光或谷电加热熔盐蓄热式供暖、独立蓄热调峰电站、间歇高温余热回收等领域。

在工业领域，很多企业在生产过程中需要大量的蒸汽、热风等，这些热量多来自燃煤、燃气和电力。由于受环保的控制，燃煤已经难以为继，而电力价格很高，企业成本压力过大。

综上所述，采用储能技术，可改变企业的能源结构，降低能源成本。用价格便宜的低谷电取代燃气和昂贵的高峰电力，降低了企业运行成本，而换热设备和蓄热容器均为固定件，使用寿命长，降低了企业设备的维护和更换费用，提高了企业的经济效益，节能效果明显，同时减少了环境污染。

常规的井口预热装置有以下几种：

1.煤锅炉供蒸汽预热装置

2.红外型电供暖装置

3.电锅炉供蒸汽预热装置

上述三种方式预热装置存在的问题：

一是随着环境要求的不断加大，煤锅炉不让使用；

二是电锅炉和红外电加热装置用电能大、耗能大、成本高；

三是部分地区水资源缺乏，无法使用电锅炉产生蒸汽，使用电加热装置成本负担加大，企业无法承担。

技术实现要素：

本发明的目的是为解决以上问题，提出一种适合恶劣环境下的节能型狭窄深空间流道预热装置。

本技术针对上述存在的问题，提出了一种适合恶劣环境下的节能型狭窄深空间流道预热装置，该装置安装于狭窄深空间流道口处，该装置包括盐气换热器、冷熔盐储罐、电加热器和热熔盐储罐；盐气换热器、冷熔盐储罐、电加热器和热熔盐储罐顺次串联连接；冷熔盐储罐中设有冷盐泵，热熔盐储中设有热盐泵。

该装置的实施过程如下：

s1.在夜间低谷时段开始时，启动冷盐泵，将低温熔盐200℃从冷熔盐储罐经冷盐泵抽出注入到电加热器。

s2.低温熔盐200℃在熔盐电加热器进行加热，加热至温度500℃时，流经至热熔盐罐储存。

s3.需要加热空气时，开启并调整热熔盐泵，向井口的盐气换热器供热熔盐进行盐气换热，将冷空气加热至80℃，送进井口，加热井口。

s4.经过盐气换热器换热后的冷熔盐200℃回流到冷盐罐储存，形成一个循环。在夜间低谷时段供电期间，除满足井口预热外，要加满热熔盐罐的熔盐，以满足在白天高峰时段和平时段供电期间的用热需要。

上述技术路线带来的有益效果是：

1、不烧煤，不用煤锅炉，而用熔盐储能的方式，在夜间低谷时段时，将热量储存起来，在白天高峰时段、平时段供电时间放热而不用电能，降低用电费用。

2、是不用水，节约水资源，让加热的热熔盐与煤矿进风口的空气直接换热实现井口防冻。

3、红外电加热装置是24小时一直用电加热，同时电费高(因为在高峰时段、平时段、低谷时段都用电加热，电费费用高)，而熔盐储能预热装置只在夜间低谷时段供电时间用电加热熔盐来实现储能，其他时段不用电，从而降低了电费。

附图说明

图1是本发明装置的结构原理图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

如图1所示，一种适合恶劣环境下的节能型狭窄深空间流道预热装置，该装置包括盐气换热器、冷熔盐储罐、电加热器和热熔盐储罐；盐气换热器、冷熔盐储罐、电加热器和热熔盐储罐顺次串联连接；冷熔盐储罐中设有冷盐泵，热熔盐储中设有热盐泵。

该装置的实施过程如下：

s1.在夜间低谷时段开始时，启动冷盐泵，将低温熔盐(约200℃)从冷熔盐储罐经冷盐泵抽出注入到电加热器。

s2.低温熔盐(约200℃)在660v熔盐电加热器进行加热，加热至一定温度(一般为500℃)时，流经至热熔盐罐储存。

s3.需要加热空气时，开启并调整热熔盐泵(变频电机带动)，向井口的盐气换热器供热熔盐进行盐气换热，将冷空气加热至80℃左右，送进井口，加热井口。

s4.经过盐气换热器换热后的冷熔盐(约200℃)回流到冷盐罐储存，形成一个循环。在夜间低谷时段供电期间，除满足井口预热外，要加满热熔盐罐的熔盐，以满足在白天高峰时段和平时段供电期间的用热需要。

上述技术路线带来的有益效果是：

1、不烧煤，不用煤锅炉，而用熔盐储能的方式，在夜间低谷时段(当日23点到次日6点)时，将热量储存起来，在白天高峰时段(当日18点到当日23点)、平时段供电时间(当日6点到当日18点)放热而不用电能，降低用电费用。

2、是不用水，节约水资源，让加热的热熔盐与煤矿进风口的空气直接换热实现井口防冻。

3、红外电加热装置是24小时一直用电加热，同时电费高(因为在高峰时段、平时段、低谷时段都用电加热，电费费用高)，而熔盐储能预热装置只在夜间低谷时段供电时间用电加热熔盐来实现储能，其他时段不用电，从而降低了电费。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种适合恶劣环境下的节能型狭窄深空间流道预热装置，该装置包括盐气换热器、冷熔盐储罐、电加热器和热熔盐储罐；盐气换热器、冷熔盐储罐、电加热器和热熔盐储罐顺次串联连接；冷熔盐储罐中设有冷盐泵，热熔盐储中设有热盐泵。在夜间低谷时段时，将热量储存起来，在白天高峰时段、平时段供电时间放热而不用电能，降低用电费用。该装置不用水，节约水资源，让加热的热熔盐与煤矿进风口的空气直接换热实现井口防冻。熔盐储能预热装置只在夜间低谷时段供电时间用电加热熔盐来实现储能，其他时段不用电，从而降低了电费。

技术研发人员：范晋伟;孙家兰
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：2018.12.03
技术公布日：2019.04.16