资源回收方案范例6篇

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资源回收方案

资源回收方案范文1

一、总体目标

力争在2014年上半年完成再生资源回收利用体系建设工作,将辖区90%以上回收人员纳入规范化管理,90%以上的社区设立规范的回收站点,90%以上的再生资源进入指定市场交易,主要品种回收利用率达到80%以上,基本消除二次污染。

二、建设任务

云龙我处将整合、改建、新建社区(村)回收点7个。社区(村)回收点按照1—2万人居住人口设置一个回收点的原则,根据我处人口分布情况,共设置回收点7个,具体空间设置在调查研究后确定。

三、建设和改造模式

再生资源回收利用体系建设采取“政府推动、市场运作、社会参与”的模式运作。承建分拣中心的企业,再生资源回收站点原则上亦由其整合建设和改造提升,并按照“七统一”标准实施经营管理。同时,鼓励其他社会力量参与再生资源回收利用体系建设。

四、申请奖励

根据各个社区项目建设及投资情况,按照再生资源回收利用体系的管理办法有关规定,采取“以奖代补”的形式,予以适当申请奖励。

五、实施步骤

1、第一阶段(2012年9月):制定下发《区再生资源回收利用体系建设实施方案》,召开推进会议。

2、第二阶段(2012年10月—12月):办事处招商科对辖区进行了摸底排查,已有3个再生资源回收点。

3、第三阶段(2013年):完成回收网点的清理整顿工作;今年我辖区回收站点任务数7个;再生资源回收利用体系基本达到“七统一”标准。

4、第四阶段(2014年1月—4月):全面完成体系建设和改造任务,再生资源回收利用体系全部达到“七统一”标准。

5、第五阶段(2014年5月—6月):办事处领导小组对承建项目进行全面验收,使辖区改造和建设项目全部达到国家验收标准。

六、保障措施

1、加强组织领导。成立由办事处主任任组长,办事处副书记(分管领导)任副组长,办事处城管、环卫、综治、民政、安监等各科室分管负责人为成员的子房办事处再生资源回收利用体系建设领导小组,领导小组下设办公室,办公室设在办事处招商科,具体负责再生资源回收利用体系建设和监管的牵头及综合协调工作。

资源回收方案范文2

关键词清除滑体;压渣筑坝;资源回收;稳定性分析

近年来,大唐国际胜利东二号露天矿首采区南帮发生多次滑坡事故,严重影响了矿山的正常生产经营[1-2]。为了控制滑坡规模和范围的扩大,矿业公司在采场东区积极采取了清帮和压脚防治措施,在一定程度上减缓了滑坡的变形速率,为采煤争取了一定的时间[3],但由于受地下水及松软基底的影响[4],压脚台阶未能实现东西合拢,压脚平盘不断出现沉降塌陷,致使压脚物料随之前的滑坡松散体一起向坑底运移,覆盖煤层,压脚工程被迫暂停,未达到预期的防滑效果[5]。为了及时回收采场西区被掩埋的煤炭资源,降低采场南帮滑坡松散体暴露面积及时间,防止长时间沉降固结,通过进一步对滑坡机理深入分析和验证[6-7],最终提出了采场西区实施清滑筑坝资源回收方案,即“清除滑体—压渣筑坝—资源回收”方案,采场西区计划采用分期开采的方式,各条区开工前必须保证上一条区的坝体施工完毕并且达到设计的强度要求,方可进行下一条区开挖。

1坝体参数设计

按照开挖滑体物料物理力学性质分析,本次设计坝体为碾压式均质土坝,属于重力坝。坝体横截面为梯形,上游(滑坡侧)坝坡坡率大于下游坝坡坡率。坝体沿东西方向总长度为510m。坝体南侧坡角为32°,坝体北侧坡率为1∶2,下游坝坡设置一台阶。鉴于本设计为均质碾压黏土坝,且为临时性支挡结构,坡率可以确保自身稳定即可,故采用边坡角为采场土料的自然安息角32°的设计坝型。坝体采用梯形截面,坝体北侧总体坡率为1∶2,2个坡面的坡角仍为32°,整体坡面为27°。缓冲平台位于约一半坝高位置,即+915m水平标高,平台宽度为16m。坝的顶宽30m,为了防止雨水倒灌上游坡脚,坝顶向北侧放坡,坡度≥5%。坝体高度40m,底部宽度为174m。坝体截面参数如图1所示。

2坝体抗滑稳定性验算

根据设计规范,以37#剖面为对象,采用以下工况条件进行计算:1#裂缝带沿弱层全部下滑,松散体在坝前堆积呈水平状。设计坝体高度40m,1#裂缝带以下土体沿弱层下滑至近水平状态,坝前松散体的厚度为40m,具体如图2所示。坝前松散体的内摩擦角取有效内摩擦角,黏聚力很小取为0。坝基面和坝体的黏聚力和内摩擦角根据现场原位大剪试验结果取保守值,结果见表1所示。将已知参数代入上式,计算得坝体抗滑稳定性安全系数为15.4。根据《水利水电枢纽工程等级划分和洪水标准》,将碾压坝体建筑物级别定为4级。根据《水工挡土墙设计规范》中第3.2.7条规定,将碾压坝体的抗滑稳定安全系数允许值定为3.0。由于15.4>3,故碾压坝体安全稳定性符合设计要求。

3清滑筑坝煤炭回采施工工序

为降低筑坝施工成本,提高筑坝施工效率及作业安全性,将碾压筑坝区域由西向东划分为3个作业条区,可充分利用开挖坝基滑体的合格物料就近筑坝。如图3所示,初期在条区一由西向东开挖坝基沟槽,形成滑体清理初始位置[8]。然后在条区一开挖坝基的基础上,开始向东侧清理滑体,碾压施工作业随着清理滑体工作面的推进同时向东推进,并将两侧清理的合格物料用于条区二筑坝施工。开挖坝基沟槽时,须清理至煤层顶板及硬顶,不得残留有含水物料、黏泥等易滑物料。开挖坝基滑体的合格物料直接堆排至坝体碾压区域,用推土机推平,每1m高采用重载运料卡车至少碾压15次。为便于施工,每4m高为1个碾压分层,自下而上一次性进行碾压施工。初期采用坝体北侧形成的运输系统进行碾压筑坝施工(碾压至+903m平盘),当坝体北侧运输系统无法实现坝体增高时,利用两侧南北向+903m、+918m大坝及新形成的运输系统,由西向东(或由东向西)进行碾压坝体施工,不断实现坝体的碾压增高至+935m平盘。为保证碾压筑坝、坝体北侧采剥工程的安全施工以及碾压后坝体的稳定,坝体南侧清理滑体边界需留有20~50m安全距离,坝体北侧采剥工程需留设40m安全平台。结合采场南帮筑坝区域补充地质勘探成果以及西区横采内排工程计划,对清滑筑坝采煤工程量进行计算,计算结果见表2。为达到碾压坝体强度指标,采用自营与外委相结合形式进行坝体碾压施工,工程总费用为783.8万元。其中自营履带推土机碾压坝体工程量209万m3,费用756.6万元;外委布置4180个坝体检测点,费用27.2万元。

4结论

资源回收方案范文3

1.1在钽铌冶炼过程中,酸分解所用HF酸具有特殊腐蚀性[5]。根据长期生产实践经验,本研究主要选用改性PP(聚丙烯)和石墨、PE(聚乙烯)、特殊不锈钢等作为与含F-介质有接触的设备和管道的材料。同时,本研究根据不同的余热资源采用不同的回收方法,并设置与之相配套的回收系统,以确保在经济合理的前提下追求余热资源利用的最大化和系统的简单化。

1.2酸分解、K2TaF7冷却结晶工序

此系统热交换设备[6]采用改性PP外壳,上、下用改性PP夹板将空心石墨列管固定;分解反应的热废气从空心石墨列管内经过,冷却水在石墨列管周边流动换热;中间的改性PP隔水导流板可防止进出水道形成短路而降低热交换效率,同时起到固定石墨管作用。其基本工艺路线如图2所示,即室温自来水(或液氨气化除冰所产生的低温水)在石墨换热器中与热废气进行热交换或者进入K2TaF7冷却结晶系统进行热交换,产生的热水送萃取恒温系统或液氨气化除冰,而经过热交换冷却后废气排入废气处理系统。此系统中当酸分解反应热废气在石墨列管中进行换热时,大量HF与蒸汽得到冷凝,回流至分解槽继续参与反应。

1.3中和沉淀、烘干、煅烧工序

中和沉淀工序的余热回收系统在原有的改性PP中和槽中,距槽内壁5cm处均匀安装有PE螺旋盘管,两头分别上下穿透导出槽体(做好焊封),中和槽上部留有防溢口,管道接入另一中和槽内(防止PE螺旋盘管发生破漏冒液损失)。其基本工艺路线如图3左侧所示,即中和反应时,从上方管路加入室温纯水,通过盘管进行热交换后产生的热水进入调洗工序的加热槽,供调洗钽铌氢氧化物使用,而降温后的废气进入废气处理系统。此工序的热交换使得溶液温度下降,减少了氨气的挥发。烘干、煅烧工序的余热回收系统在不锈钢热交换仓内悬挂放置不锈钢管弯制的无规律紊乱式盘管,下方安装防液漏单相板。其基本工艺路线如图3右侧所示,即烘干或煅烧时,由管路一端加入室温纯水,通过紊乱式盘管进行热交换后,流出的热水进入调洗工序的加热槽供调洗钽铌氢氧化物使用,而降温后的废气进入废气处理系统。此外,当导热管意外损坏导致液体漏出时,图3中的设计方案可有效减少产品的损失,避免影响产品质量以及损坏烘干、煅烧设备。

2结果与讨论

2.1余热回收效果

余热资源的回收效果如表2所示。从表2可知:(1)通过这一系列余热回收利用方案的实施,循环水均有10℃以上的温差,且热交换升温后的纯水用于洗涤工序,产品质量未受影响;(2)经过热交换后排放废气温度均降低50%以上(与表1对比),有效延长了排风设备的使用寿命,降低了维修频率;(3)中和沉淀工序的废气排出温度低于其他工序废气排出温度,且使用的热交换管为PE材料,导热性能较石墨和不锈钢差,但最终导出的交换水温和交换后排出废气温度均符合要求;(4)循环水热转换效果佳,产品质量不受影响,同时由于交换纯水起始温度提高,钽铌氧化物调洗工序的洗涤水加热用蒸汽量减少,加热时间缩短,生产进度加快。

2.2导热管使用后的变化

对使用20个批次后的各热交换导热管进行切口取样观察,结果见表3。由表3可以看出,酸分解工序用于热交换的石墨列管使用后,其内壁粘有白色氟硅酸,使内壁直径变小[6],采取加粗管径的措施可避免阻碍废气的通过,但要定期采取其他简单措施防止固体物质沉积。钽铌氧化物烘干和煅烧工序的不锈钢紊盘管外壁均粘积有四氟化硅或氟化铵白色粉状物,时间长了会影响导热效果和通风量,因此,一定批次后须进行清理。K2TaF7烘干工序的不锈钢紊盘管壁外层颜色变暗,这与酸性气体有关,为防止随使用时间延长而发生管壁渗透,破坏交换水质,此部分循环水不宜用于调洗产品。经过连续一年的生产观察,发现进入热交换管中的水流量(速度)和排风管道的排气量,直接影响到出水温度。在排风量保持一定的前提下,循环水流速越慢,出水温度越高,排出废气温度也随之升高;循环水流速一定,排气量越小,出水温度也越高,排出废气温度变化不大,但通风量过小会增加钽铌氧化物产品中杂质氟离子的含量,因此需要整体权衡以确定工艺参数而得到较佳效果。此外,对烘干和煅烧设备排风口与热交换仓之间的通风管、热交换仓采取保温措施,可更充分地利用热能,并降低夏季操作环境的温度。

3结语

资源回收方案范文4

关键词:非正规开采;特点;适应性

中图分类号:X752 文献标识码:A 文章编号:

一、引言

对于煤炭资源不丰富或资源枯竭的矿井来说,由于煤炭是不可再生的资源,边角煤的回收问题就显得越来越重要。而在传统煤炭生产工艺中,大多采用简易的回收方法(如掘进式、房柱式、L型开采等)。当前流行的正规面带采,其实就是L型开采的一种特例。但是,资源回收率低、安全管理困难难、生产方式不易操作等问题,长期困扰着煤矿的生产,再加上煤层赋存条件等诸多限制条件,所以就无法布置正规面。而在一些适当的地区,可以采用一种新的方法来开采煤炭资源,那就是称之为“非正规采煤方法”,它的典型特点实质上就是所谓的P型开采。

就非正规开采来讲,顾名思义,就是与正规的走向长壁采煤法有所不同。在实际当中,虽然布置为同样的采煤工作面,生产系统与正规面类似,但是关键是采煤巷道的布置有所不同,也就是从平面图上看,象一个刀把状的P型,它的工作面也有两个安全出口,分别通往运煤巷、运料巷,到后路则汇合成一条多功能的集中巷,并形成一个局部的P形生产系统。这种就非正规开采面,通风采用局部扇风机压入,而局扇安装在主进风巷,压风通过风筒,进入生产系统;它在适当位置安装风门,压风进入系统后利用压力差,形成一个风流循环。新风流经过工作面后则变成乏风,再经过集中巷排出,进入矿井回风系统。

二、开采特点与适用范围

1、开采特点

1)煤炭资源回收率高。由于在传统的边角煤回收方法中存在的最大问题就是回收率低,资源浪费严重。即使采用L型开采,但由于不易控制面长,所以资源回收率也超不过80%。而对于P型的非正规采煤技术来讲,它吸收了正规面的开采优点,能够最大限度的回收煤炭资源,一般资源回收率可达到90%以上。

2)开采安全程度提高。在传统的回收方法(包括L型开采)当中,由于工作面只有一个安全出口,不符合《,煤矿安全规程》的明文规定,在理论和实践中也有着很大的争议,其反对者居多。而采用P型的非正规技术开采,在吸收优点的基础上,又进行了改进。其工作面有两个安全出口,并与《煤矿安全规程》条文规定无直接抵触。只要对后路集中巷加强管理,就能确保不发生冒顶事故和避免堵人事件,这也充分符合了《煤矿安全规程》的立法精神了。

3)巷道开掘工程量减少。在非正规开采方法中,巷道的布置实质也就是后路简化为一条巷道――集中巷。它与正规面开采相比,至少可以减少1/ 3 的巷道工程量,特别是能减少岩巷工程。在P型开采法巷道的布置中,又可以全部沿煤层布置,这就实现了零岩巷,并大幅度实现降低生产成本之目的。

4)互相影响性减少。在传统的回收煤炭资源方法中,供风风筒必须紧跟工作面的迎头,并且随着工作面的向前推进及时外移,这样风筒也极易损坏。在工作期间,风筒的管理与采煤交叉作业,互相有所影响,其可操作性也差。而非正规采煤方法,可以克服这一弊端,使风筒不再紧跟迎头,而是设置在通风循环系统中。这样就无形增加了可操作性,减少了互相的影响,并有利于安全生产工作。

2、开采适用性

对于非正规采煤方法,尽管非正规开采有着诸多的优点,但也有它的较大局限性(比如安全管理难度加大、矿井中易形成循环风等)。因此,这种采煤法主要使用于边角煤储量较大,但又难以布置正规面的地区使用,这样才较为合适。一般来说,对于储量丰富地点,还是应以正规面采煤为主。只有少量的边角煤,在确保安全的同时,采用此法,但也可利用传统的各种方法回收煤炭资源。

三、关键性环节的控制管理

1、加强顶板管理

在非正规开采的生产系统中,其后路集中巷则是必经之路,一旦发生冒顶,仍有可能会堵人。所以,顶板管理的问题仍是重中之重,特别应加强后路集中巷的观测和维修管理,及时防患于未然,以确保后路的安全。对后路集中巷的管理,应采用科学合理的支护方式,并适当加大支护密度,建立每班都要巡回检查的制度。当发现隐患时,应能及时撤人,及时进行排除,消除隐患后又能及时恢复生产。因此来说,集中巷的顶板管理非常重要。

2、加强通风管理

对煤矿井下掘进通风,在煤矿质量标准化也有所要求,所有的掘进巷道必须使用双风机、双电源。而非正规采煤后路只有一条集中巷,采用的是局扇压风,所以更有必要采用双风机、双电源加以保障,确保系统安全通风。对于风机的选型,也要经过通风专业部门的科学测算。如某矿一个工作面,采用非正规采煤法开采,使用2台28kW风机通风,完全满足了风量的需求。但是在日常管理中,为保险起见,相应建立了风量、瓦斯巡回检查制度,在每个小班中至少坚持检查2次,发现隐患和问题,及时按规定进行撤人处理,确保安全生产。

3、避险有效措施

非正规开采法的风险在于后路顶板管理方面,为确保万无一失,必须制定相应地应急避险措施,具体内容为:一是在生产系统中敷设一趟2寸压风铁管紧跟迎头,并及时外移,平时可作为风管路使用,另外又可准备紧急情况下的通风之用;二是后路进行维修时,特别是形成前生产后维修时,除采取其他措施外,可在维修地点放置一路直径不低于500mm的粗铁管(如废旧风机)。若一旦出现冒顶,也可以紧急撤人,并避免人身伤亡事故的发生。

四、结语

煤矿在边角煤的回收过程中,选择非正规开采方法,应对条件、地点是否适宜作科学的论证,并配合有关键性的安全技术措施才行。虽然,非正规开采方法为一种较好的回收方法,其效益非常显著,优于传统的其他方法(包括L型开采),还是要慎重考虑。对于正规面带采,如果储量较多、条件适宜也可以进一步探讨,也可以适当考虑采用非正规采煤技术进行开采。

参考文献:

[1]邢福康,刘玉堂等.煤矿支护手册.煤炭工业出版社,1991.

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[4]袁和生.煤矿巷道锚杆支护技术.煤炭工业出版社,1997.

[5]罗甫梁,杜宏伟,付斌.一种新型可平面弯曲带式输送机.煤炭科学技术,2000,28(8):48

[6]张怀利,王平川.邢台矿7715综放工作面旋转开采技术.河北煤炭,2003,(4):20

[7]范玉妹,徐尔,周汉良.数学规划及其应用.北京:冶金工业出版社,2003:4.

[8]蔡美峰,任奋华,来兴平.灵新煤矿西天河下安全开采技术综合分析.北京科技大学学学报,2004,26(6):572

[9]谢强珍,张云宁,刘明旺.采区边角煤开采技术方案探讨.山东煤炭科技,2004,(2):25

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[11]孙希奎.综放工作面大角度弧线旋转开采的设计.煤炭科学技术,2004,32(4):28

[12]李伟.籍志强,聂启胜.综采工作面转角开采新工艺的应用.煤,2004,13(1):5

资源回收方案范文5

关键词:铜渣 铁资源 回收利用

近年来,我国铜消费量急剧增加,铜消费增长速度高于产量增长速度。作为主要的铜生产国,我国火法炼铜生产的铜占铜产量的95%以上。目前,生产1t铜的平均产渣量为2~3t[1,2],庞大的铜渣储量不仅造成环境污染,也浪费了大量资源。作为铜冶炼过程中的主要副产品,铜渣中含有大量可回收利用的有价元素,且铁含量远高于我国铁矿石平均可采品位。随着人们建设资源节约型和环境友好型社会的意识不断增强,人们对铜渣的回收利用做了大量的实验室研究和工业实践,对其中铁资源的回收也进行了大量研究,取得了一定的成果。

一、铜渣的性质

铜渣呈黑色、致密的粒状和条状,有金属光泽,颗粒形状不规则、棱角分明。铜渣的主体是FeO、SiO2、CaO,黑色金属Fe含量较高,同时也存在少量有色金属元素[3]。铜渣主要成分是铁硅酸盐和铁氧化物,如铁橄榄石(2FeO·SiO2)、磁铁矿(Fe3O4)及一些脉石组成的无定形玻璃体,全铁品位一般在40%以上,具有较大的利用价值。

二、铜渣中铁资源回收利用现状

铜渣中铁组分主要分布在橄榄石相和磁性氧化铁中,传统的利用方式为利用磁选处理得到铁精矿。近年来,随着研究的不断深入,铜渣中铁资源的回收方式逐渐多元化,包括选矿法、还原法、氧化改性法等等。

1.浮选-磁选法

铜渣中的铜主要以硫化铜的形式存在,根据传统选矿生产实践,可利用浮选回收铜渣中可浮性较好的硫化铜和细粒金属铜,再利用磁选回收浮铜后尾矿中的强磁性铁,实现铜渣中铜铁元素的有效回收利用。

王珩[4]选用磨矿—浮选—磁选—浮选中矿与磁性矿合并再磨—再浮—再磁的阶段磨矿阶段选别的流程对铜渣进行了试验研究。在转炉渣含铜1.58%、含铁53.54%的情况下,获得铜精矿品位19.82%,回收率85.48%%的选铜指标,同时回收了渣中磁性氧化铁,得到铁品位62.52%、回收率35.02%、含SiO2 9.94%的合格铁精矿。

浮选-磁选法能有效回收铜渣中的铜和铁,但缺点是铁回收率较低,主要原因在于铜渣含铁物相中磁性氧化铁含量较少,仅20%~30%,而主要含铁物相铁橄榄石等硅酸盐相在磁选过程中进入尾矿。

2.直接还原-磁选法

直接还原-磁选法,是指通过加入助还原剂,在还原气氛中将铁橄榄石和磁铁矿直接还原为金属铁,最后通过磁选将粉末铁和尾渣分离。

杨慧芬等[5]以褐煤为还原剂,采用直接还原一磁选方法对含铁39.96%(质量分数)的水淬铜渣进行回收铁的研究。铜渣、褐煤和CaO质量比为100:30:10,还原温度为1250℃,焙烧时间为50 min,再磨细至85%的焙烧产物粒径小于43μm的最佳条件下,可获得铁品位为92.05%、回收率为81.01%的直接还原铁粉。

3.氧化改性法

高温熔融氧化法是在温度高于1200℃时,向熔池中吹人氧化性气体,在氧化性气氛中将铁橄榄石中的铁转化为Fe3O4[6],然后通过磁选工艺回收铜渣中的磁性氧化铁。通过对铜渣氧化处理,可使富铁相Fe3O4有效地析出并粗化,克服了磁选分离困难、铁精矿硅含量超标和回收率低等问题,实现铁组分的选择性富集与分离。

刘纲、朱荣等[7]对某铜厂炼铜副产品铜渣进行了高温熔融氧化铜渣富集提取铁的研究,研究表明,Fe3O4相富集成长的最佳物理条件为:当铜渣升温至1350℃时向熔池中吹气7 min,并且气体流量为0.3 L/min,该条件下Fe3O4的面积百分比最大。先加热至I350℃,再恒温60 min,然后再降至室温的温度控制方案最佳。所得的铁精矿品位在61%以上,回收率达到79.3%,产品能够满足高炉炼铁原料的要求。

4.低温氧化改性法

为解决高温熔融氧化能耗高、易过氧化等问题,廖曾丽等[8]提出了铜渣在中低温下氧化改性的实验方法。通过控制氧气流量、氧化温度、时间等反应因素,实现在低温条件下将铁橄榄石转变为磁性铁,从而在后续的处理中提高铁品位和回收率。

实验结果表明:随着氧化温度的升高和氧化时间的延长,铁橄榄石逐转化为Fe3O4和少量Fe3O3,且物相粒度趋向均匀;粒度分布为35~50μm的铜渣在氧化温度800℃、氧气流量0.1 L/min、氧化时间60min的条件下,Fe3O4的面积分数可达43.39%,氧化效果最佳。

三、结论

铜渣主要成分是铁硅酸盐和含铁氧化物,全铁品位一般在40%以上,具有较大的利用价值。目前,国内针对铜渣中铁资源的回收有多种不同的方法,选择回收方法时应当综合考虑铜渣中其他的有价元素回收价值、铜渣的矿物组成及嵌布状态,以及冶炼厂的布局、设备的可行性、环境保护、节能减排等因素,选择最适合的回收方式。

参考文献

[1]陈淑萍,伍赠玲,蓝碧波,郭其章.火法炼铜技术综述[J].铜业工程,2010(4):44-49.

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[3]李运刚.炼铜炉渣的综合利用.综合利用[J],2000(6):46-47.

[4]王珩.从炼铜厂炉渣中回收铜铁的研究.广东有色金属学报[J]. 2003,13(2):83-87.

[5]杨慧芬,景丽丽,党春阁.铜渣中铁组分的直接还原与磁选回收.中国有色金属学报[J].2011,2l(5):1165-1170.

[6]张家芸.冶金物理化学[M].北京:冶金工业出版社,2004:16-18.

资源回收方案范文6

关键词:带冷凝热回收; 家用空调器 ; 现状

中图分类号:TM925.12文献标识码:A文章编号:

引言:

近年来,商场、星级酒店等凡有制冷系统的地方,就会在某一露天部位安装一个又一个的冷却塔,在其附近能听见冷却塔风扇转动的噪声,还造成了局部环境的热污染。这是把冷凝热排到空气中去,并且把降温后的冷却水送回制冷机组中循环使用,以保证制冷机组正常运行的通用方法。这种工艺的弊端显而易见:噪音、占用建筑空间、局部热污染、滋生军团菌、盛夏高温情况下,制冷机组的运行效率低,最主要的是冷凝热直接排掉,造成能源的浪费,不符合国家的节能减排政策。

1.我国空调冷凝热回收现状

随着国民经济的发展和人们生活水平的提高,加之近几年夏季异常的高温天气,冷气空调在宾馆、商场、写字楼等建筑物中的应用越来越普及,但是大部分的空调冷凝热直接排放到了大气中,造成能源的极大浪费。目前生活热水大部分都是通过专门的热水加热设备来提供,而热水温度一般都不高于65℃,在中高档宾馆中又要求设有锅炉供热系统来提供这部分热量。所以对冷凝热回收技术的研究也越来较多,在理论上论证了冷凝热热回收技术在现有空调系统改造中的可行性等,其中多数针对宾馆、酒店等建筑的集中式空调系统。随着人们节能意识的进一步提高,空调冷凝热热回收在暖通空调领域中也越来越受到人们的关注。

2.存在的主要问题

2.1我国对于冷凝排热热回收系统的研究现在仅限于理论的分析,且处于初步探讨阶段,缺乏实际的、深入的系统研究。从国内的研究状况来看,还存在着一系列的问题。在直接加热自来水的回收系统中不仅存在空调系统运行时段与热水使用时段的时间差问题,而且还存在生活热水的用量与冷凝热量之间不匹配的问题。

2.2冷凝排热热回收取决于主要设备的工作情况,有时可能得不到预期的效果。就冷凝热热回收来讲,其效果取决于空调系统的运行工况,其目的也只是从节能和环保的角度考虑回收余热,而不能本末倒置为了获取热量去随意改变空调的工况。

2.3我国在热回收设备的开发中,还缺乏对于整个设备部件进行优化匹配设计,进行计算机拟方面的研究。

3.空调冷凝热热回收的可行性

常规空调系统主要由制冷剂循环、冷却水循环、冷冻水循环和空气循环组成。在制冷剂循环中,气态的制冷剂在压缩机内被压缩,温度升高、压力增大;通过排气管,高压的气态制冷剂进入冷凝器中被冷却水冷却,变成高压液体;通过节流阀,压力降低,高压制冷剂变成低压含少量气体的气液混合物;其后制冷剂在蒸发器内定压(低压)下吸收大量蒸发器里冷冻水的热量,蒸发变成低压的气态制冷剂;气态制冷剂通过吸气管路再回到压缩机内。

在冷却水循环中,冷却水在冷凝器中吸收了制冷剂的热量后,由泵送到冷却塔的上部喷下,与逆流(上升)的空气进行热湿交换,冷却水温度降低。冷却水再泵送到冷凝器与制冷剂进行热交换,温度升高,如此循环。空调房间的冷负荷(即热量)通过蒸发器进入制冷剂循环,变成冷凝排热的一部分,再通过冷却水循环排到大气中去。因此,对于常规空调制冷机,其主要作用是空气调节,空调系统的冷凝热直接排放到大气中未加以利用。制冷机组在空调工况下运行时向大气环境排放大量的冷凝热,通常冷凝热可达制冷量的 1.15~1.3 倍。大量的冷凝热直接排入大气,白白散失掉,造成较大的能源浪费,这些热量的散发又使周围环境温度升高,造成严重的环境热污染。若将制冷机放出的冷凝热予以回收用来加热生活热水和生产工艺热水,不但可以减少冷凝热对环境造成的污染,而且还是一种变废为宝的节能方法。近年来,对空调系统冷凝排热热回收的研究也越来越多。

4.空调冷凝热回收方案的确定

4.1设计方案一

板式换热器回收:运行过程是在压缩机出来的制冷剂先进入板式换热器再进入冷凝器,压缩机排出的具有显热和部分潜热的制冷剂与换热器进行热交换达到生活热水要求的温度,在板式换热器中55℃-60℃的过热蒸汽降温至40℃左右的饱和蒸汽,然后再流入冷凝器。此热回收方式比较适合于排气温度较高的容积式制冷机组,其排气温度为60-75℃,可通过板式换热器直接制取50℃-60℃的生活热水。但排气温度较低的制冷机组不能通过板式换热器直接制取50℃-60℃的生活热水,而且排气温度比较低的离心式制冷机组的运行是和管网阻力有联系的,在设计制冷机组的时候已经考虑了与换热器性能曲线的匹配,得到较优的制冷机组运行特性曲线。如果其回路中再串联一板式换热器,管网阻力特性就发生了改变,增加了制冷压缩机出口管路的阻力,降低了制冷循环效率。所以这种方案在实际工程改造中有局限性。

4.2设计方案二

热泵回收:运行过程是在冷却水循环中增设水源热泵机组,使热泵机组与冷却塔并联于冷却水循环中,把热泵的蒸发器并接到制冷机组冷却水回路上,以冷却水中的冷凝热作为热泵的低品位热源,通过热泵机组将低品位的冷凝热转变成高品位的生活热水,从而将制冷系统工作时冷却塔散失的冷凝热加以回收利用,生产出65℃左右的热水供用户使用。从冷凝器出来的冷却水没有全部进入冷却塔,而是分为两路:第一路进入冷却塔,冷却后返回冷凝器;第二路进入水源热泵机组的蒸发器,作为热泵机组的低温热源,放出热量后再返回冷却塔。

此方案比较适合现有空调冷却水系统的改造,不会受到制冷机组种类的限制,因为改造的过程中只涉及冷却水系统,只是把热泵的蒸发器并接到制冷机组冷却水回路上,对冷水机组影响较小,也比较容易操作。另外,冷凝热的回收率高,热水的供应量较大,而且热水可

5.冷凝热回收的经济效益、环境效益和社会效益

5.1经济效益分析回收的热量是制冷机组通过冷却塔排到空气中的冷凝热,所以其生产的热水是零能耗,节约燃料费用。热回收系统方案的运行降低了冷凝温度,使空调主机负荷降低,同时也降低了水泵和冷却塔的功率和能耗,提高了制冷机组效率,降低了运行成本。冷凝热回收系统节省制冷机组的耗电量,使机组的故障率降低,延长了制冷机组的使用寿命。

5.2环境效益分析宾馆中的生活热水一般采用燃油锅炉(少数采用燃煤锅炉)制备,冷凝热热回收系统在夏季运行期间不需使用锅炉(在过度季节可以不开或少开原热水系统的锅炉制备热水),不燃烧柴油和煤,减少了二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、烟尘等大气污染物的排放,从而提高了环境质量并且无需治理环境污染的费用;同时也没有二氧化碳及废热的排放,减少了冷却塔附近环境的热污染,降低了城市热岛效应。

5.3社会效益分析目前国家已将转变经济增长,合理利用资源、节能降耗、保护环境,实现可持续发展作为基本国策。空调冷凝热的回收利用,是有益而无害的节能和环保举措,减少了能源费用开支,对能源的需求量降低,缓解了能源短缺的压力,促进了环境友好型、资源节约型社会的建设。同时污染物的减排符合节能减排的政策,提升了生活环境的空气质量,有利于人们的身体健康,进一步促进了社会的稳定与和谐社会的构建。在资源紧张,能源价格飞涨的今天,更应该大力推广普及。

6.结语

建筑暖通能耗大约占建筑能耗的 50%以上,加之其较高的能耗水平,使其在节能降耗方面有很大潜力。本文提到的中央空调冷凝热回收,初投资不高,改造难度不大,但其大幅降低了建筑暖通系统运行费用,对大城市日渐严重的热岛效应也可起到有效消弱效应,尤其适用于有空调和生活热水要求的场合,是大型中央空调今后发展的重要方向之一。

参考文献:

[1] 吴献忠,夏 波,吕林泉,等.冷凝热热回收机组的开发和应用[J].制冷与空调,2001,1(6):29-32.