盛夏時(shí)節，陜西陜煤澄合礦業(yè)西卓煤礦的井下工作面呈現出一派顛覆傳統認知的景象，溫度計上25℃的舒適讀數，徹底改寫(xiě)了人們對礦井高溫熱害的固有印象。而在寒冬臘月，當凜冽的寒風(fēng)卷著(zhù)雪花掠過(guò)黃土高原，整個(gè)礦區卻透著(zhù)融融的暖意，這背后正是中國煤科北京華宇創(chuàng )新研發(fā)的礦井余熱轉化系統在高效運轉。作為國內首個(gè)冬季供暖與井下降溫一體化綠色低碳項目，該EPC總承包工程已穩定運行三年。

“曾經(jīng)被白白排放的礦井余熱，如今已成為覆蓋全礦生產(chǎn)生活的‘綠色能量源’?！痹谥醒肟刂剖业娘@示屏前，項目技術(shù)負責人鄭利國自豪地介紹。這套創(chuàng )新系統不僅實(shí)現了“冬季供暖不燒煤”，更讓“盛夏井下涼爽如春”成為現實(shí)。通過(guò)破解傳統供暖高能耗與深井降溫的技術(shù)瓶頸，為雙碳目標下的能源行業(yè)轉型提供了可復制的“華宇方案”。

變廢為寶：五類(lèi)余熱資源構建清潔供能網(wǎng)絡(luò )

“煤礦生產(chǎn)堪稱(chēng)‘天然能量庫’，關(guān)鍵在于把散落在各處的余熱‘吃干榨凈’?！编嵗麌谙到y構架圖上勾勒出五大核心系統：礦井回風(fēng)余熱利用系統如同“乏風(fēng)熱能捕集器”，每年供暖季可回收熱能約57600吉焦，相當于節省標準煤近2000噸；礦井排水余熱利用系統則化身“地熱能提取站”，從井下水中提取恒溫地熱能；空壓機余熱利用系統精準捕獲設備運行廢熱，轉化為穩定的供暖能量；輔以太陽(yáng)能與空氣能熱泵復合系統、地面集中制冷及礦井降溫系統，共同構建起覆蓋全礦生產(chǎn)生活的清潔能源供應網(wǎng)絡(luò )。

“光有回收系統還不夠，更需要智能中樞的精準調控?！编嵗麌M(jìn)一步解釋?zhuān)@套系統配備自主研發(fā)的“能量管家”智能平臺，能根據季節負荷自動(dòng)切換運行模式：冬季滿(mǎn)負荷運轉時(shí)，可滿(mǎn)足全礦建筑采暖及井筒防凍需求；夏季則將富余制冷量定向輸送至井下，通過(guò)閉環(huán)冷水循環(huán)將工作面溫度嚴格控制在26℃以下。

“現在，我們徹底告別了高溫作業(yè)環(huán)境，在井下作業(yè)就像在恒溫車(chē)間工作一樣舒適?！蔽髯棵旱V綜采一隊隊長(cháng)王劉剛說(shuō)。

集約高效：一機雙效破解煤礦能耗困局

在改造復用的原燃煤鍋爐房?jì)?，十臺熱泵機組正有序運轉?！绊椖孔钋擅畹脑O計，是將井下降溫與余熱回收耦合?！表椖拷?jīng)理張文治介紹。傳統高溫礦井需單獨建設制冷系統，而該項目利用余熱回收熱泵機組在夏季產(chǎn)生的大量富余制冷量，直接滿(mǎn)足井下降溫需求，避免了設備重復投資?！巴ㄟ^(guò)智能化控制，一套設備既能在冬季產(chǎn)出45℃以上熱水供暖，又能在夏季制取7-14℃冷水供冷，此一項技術(shù)就能節省設備投資約2000余萬(wàn)元?！?/p>

在系統建設中，設計團隊堅持“一舉多得”的設計理念，充分利用原有建筑結構，將二層鍋爐基礎改造為設備平臺布置熱泵機組，大幅減少了拆改工程量；采用噴淋式礦井回風(fēng)換熱器，在回收熱量的同時(shí)還能凈化空氣中的粉塵，減少空氣污染，并降低主扇噪音近30dB?！盁焽璨鹆?，天變藍了，現在礦區的空氣比城里還清凈！”家住礦旁的村民望著(zhù)窗外嬉鬧的飛鳥(niǎo)笑道。從燃煤鍋爐到熱泵機組，從粉塵彌漫到鳥(niǎo)語(yǔ)花香，北京華宇在西卓煤礦的“變廢為寶”實(shí)踐，生動(dòng)詮釋了煤炭行業(yè)綠色轉型的民生溫度。

綠色答卷：節能減排樹(shù)立低碳轉型標桿

數據顯示，該項目自2022年投用以來(lái)，已累計節約標準煤10000余噸。其中2023-2024供暖季，系統用電量757萬(wàn)千瓦時(shí)，折合標準煤930噸，相較傳統燃煤鍋爐減少二氧化碳排放7360噸、二氧化硫31.58噸、氮氧化物27.5噸。在經(jīng)濟效益方面，項目年運行費用約568萬(wàn)元，僅為燃氣鍋爐的1/3、電鍋爐的1/5，預計3至5年即可收回投資成本。

“這個(gè)項目不僅改變了煤礦‘傻大黑粗’的舊印象，更提供了一種可復制的綠色發(fā)展模式，通過(guò)余熱回收與智能調控的深度融合，該項目實(shí)現了環(huán)境效益與經(jīng)濟效益的雙贏(yíng)?！标兠杭瘓F澄合礦業(yè)機電動(dòng)力部副部長(cháng)李海川表示。

展望未來(lái)，中國煤科北京華宇將繼續深化余熱利用技術(shù)創(chuàng )新，著(zhù)力構建綠色低碳、生態(tài)環(huán)保的長(cháng)效發(fā)展機制，為推動(dòng)煤炭行業(yè)綠色轉型與可持續發(fā)展注入強勁動(dòng)能。