[发明专利]基于高温高压电制热固态储热的矿井防冻送风系统及方法

说明书

基于高温高压电制热固态储热的矿井防冻送风系统及方法，该系统包括高温高压电制热固态储热装置（1）、风风换热器（2）、变频风机（3）、混风站（6）和设置在混风站（6）内的混风装置（7）；本发明优势在于，所采用高温高压电制热固态储热装置能利用低价电储热，减少供热成本；不使用煤作为燃料，减少对空气的污染；通过热风直接在混风站进行混风，减少换热过程中的热量损失；通过自适应前馈补偿控制器使系统稳定供热。

技术领域

本发明内容属于高温高压电制热固态储热供暖领域，涉及一种基于高温高压电制热固态储热的矿井防冻送风系统。

背景技术

固体高温储热是一种新型低成本、大容量储热方式，在高温储热，热电厂调峰等领域有着广泛的应用前景，其工作原理为：在用电低谷时段启动电热储能转换系统，将电能转换为热能存储于储热材料中，热负荷需求时期释放热能并向用户供热，在电热能量转换、热量储存、热量传递、热量交换四个能量传递过程中，系统能有效实现电热解耦和热电隔离。近年来，其大规模的应用于城市分布式供暖和配备热电联产机组的灵活性运行改造中，作为可中断性负荷的一种，有效解决了风电、光伏、核电等清洁能源消纳问题，成为大规模储能的研究热点之一。

通风是采矿中的重要环节，冬季通风中由于带来矿井地面环境的寒冷气流经过井下通道，致使井上井下都与环境温度相差无几。采矿设备与设施不能在低温环境下运行工作，如综采设备的润滑油、输送煤炭出井的橡胶输送带、供给井下工作用的自来水、操控作业人员的工作条件等等。为了保证井下设备设施的正常运转，保证安全生产，需对主井及副井进行热风输送，冷热风入井混合后，保证井内温度不小于2℃，确保生产安全运行。

传统矿井防冻系统采用在主井井口、副井井口处各设空气加热室一座，主副井供热热媒一般为燃煤高温蒸汽锅炉提供的蒸汽或常压锅炉提供的蒸汽和热水，末端采用散热器或暖风机，经风机将空气加热室的热风输送到井下。但该防冻系统需要消耗大量煤炭作为加热原料，并产生烟尘、SO₂和NOx等污染物，降低环境空气质量，而燃煤产生的温室气体CO₂，还会使温室效应更严重。

发明内容

发明目的：

本发明提供一种基于高温高压电制热固态储热的矿井防冻送风系统及方法，其目的是解决传统矿井防冻系统经济、环境效益差的问题，本发明采用高温高压电制热固态储热锅炉替代传统燃煤锅炉进行供热，并通过对送风系统的设计，减少设备的投入，提高送风效率，减少损耗。

技术方案：

一种基于高温高压电制热固态储热的矿井防冻送风系统，其特征在于：该系统包括高温高压电制热固态储热装置(1)、风风换热器(2)、变频风机(3)、混风站(6)和设置在混风站(6)内的混风装置(7)；

高温高压电制热固态储热装置(1)通过送风管路(5)连接至混风站(6)内的混风装置(7)，混风装置(7)连接至斜井入口(14)。

高温高压电制热固态储热装置(1)与混风站(6)之间的距离不小于20m。

混风装置(7)包括引风机(15)、静压箱(16)、混风器(17)、送风机(18)和分风器(19)；引风机(15)连接静压箱(16)，静压箱(16)连接混风器(17)，混风器(17)连接送风机(18)，送风机(18)连接分风器(19)；

混风站(6)上设置有供引风机(15)引入冷风的引风窗(13)；

混风器(17)的侧壁设置有多个用于将热风导进混风器(17)内腔的喷孔(22)，送风管路(5)包括热风送风管路(20)和冷风送风管路(23)，热风送风管路(20)的一端连接至风风换热器(2)的低温侧，另一端与混风器(17)的喷孔(22)连通，混风器(17)内腔与送风机(18)和静压箱(16)连接，分风器(19)的分为两支送风管路，一支送风管路与冷风送风管路(23)连通，另一支与斜井入口(14)连通。