山西寧武榆樹坡煤業(yè)有限公司是陽煤集團(tuán)晉北局的重點(diǎn)煤礦，設(shè)計(jì)原煤產(chǎn)量300萬噸/年，地面主要建筑物調(diào)度樓、辦公樓2152㎡，聯(lián)合建筑樓5959㎡，機(jī)修車間面積為4890㎡。榆樹坡礦區(qū)乏風(fēng)排風(fēng)量為160 m3/s～200m3/s，設(shè)計(jì)乏風(fēng)最低溫度t≥12℃，冬季室外極端氣溫-28.1℃。原設(shè)計(jì)用3臺(tái)6t/h燃?xì)忮仩t提供礦井井口加熱、衛(wèi)生熱水和礦區(qū)建筑供暖，礦區(qū)供熱總負(fù)荷為12.56MW。

為了貫徹“綠色建設(shè)，綠色生產(chǎn)，綠色發(fā)展”先進(jìn)的理念，降低運(yùn)行成本，陽煤集團(tuán)和榆樹坡礦提出采用熱泵技術(shù)，充分利用礦井乏風(fēng)與礦井涌水余熱，作為礦區(qū)供熱的基峰熱源，燃?xì)忮仩t供熱作為尖峰調(diào)峰的補(bǔ)充熱源，以實(shí)現(xiàn)“綠色能源供熱”。選用6臺(tái) “直蒸式深焓取熱技術(shù)”的乏風(fēng)熱泵，2臺(tái)“原生態(tài)涌水熱泵技術(shù)”涌水熱泵的榆樹坡綠色能源供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。保證整個(gè)礦區(qū)（嚴(yán)寒地區(qū)）在全年氣候條件下的建筑供暖、副井加熱、生活熱水制備的能源需求。該方案布置合理、運(yùn)行調(diào)控方便、經(jīng)濟(jì)節(jié)能。

圖3.1-1 榆樹坡余熱利用項(xiàng)目照片

通過榆樹坡項(xiàng)目的運(yùn)行，我們提取了乏風(fēng)熱泵機(jī)組2014年11月20日到2015年3月10日這最冷的111天供熱系統(tǒng)相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)，繪制成曲線，如圖4-2。

圖3.1-2 乏風(fēng)溫度與乏風(fēng)熱泵供水溫度變化曲線

圖3.1-3 乏風(fēng)熱泵供暖室內(nèi)外溫度變化曲線

由圖4-2可以看出，榆樹坡乏風(fēng)溫度非常低，最低3.1℃，最高9.2℃，平均溫度為6.71℃，相對(duì)濕度（50%-80%），風(fēng)量8800m3/min，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)工況12℃/85%，風(fēng)量12000 m3/min，在這種情況下，乏風(fēng)熱泵的供水溫度除了礦井檢查停機(jī)（12.8-12.16）期間外，均在45℃左右，經(jīng)計(jì)算平均溫度為45.4℃。圖4-3是乏風(fēng)熱泵供暖室內(nèi)外溫度變化曲線，可以看出，室內(nèi)溫度基本維持在20℃以上，通過實(shí)測調(diào)度辦公樓室內(nèi)平均溫度22.77℃，福利樓室內(nèi)平均溫度21.95℃，供熱效果良好。