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我校教师团队在瓦斯抽采泵节能提效领域取得重要进展

来源:低碳能源与动力工程学院 张一帆   浏览数:   发布时间:2024-12-10

水环真空泵是我国煤矿瓦斯抽采系统的动力源,全年有数万台在连续运行,年耗电量超百亿度,但运行效率极低,能源浪费严重。为此,我校教师团队在我校博士生导师、中国安全生产科学研究院周福宝教授带领下首创了水环真空泵减阻节能新技术及装备,取得了瓦斯抽采系统节能增效的重要突破,系列成果发表于《煤炭学报》《Applied Thermal Engineering》《Vacuum》等国际权威期刊。

目前,国内外学者主要采用过流部件设计和工艺优化的方式来降低水环泵耗能,但经百余年的发展水环泵已成为一款成熟的产品,再利用传统的优化设计方法来大幅改善泵效率已较为困难。我校教师团队研发的水环泵减阻节能方法另辟蹊径,将常规的工作液由水改性成了高分子减阻工质,通过调控泵内流态可以大幅降低流动过程中的紊动阻力和摩擦阻力,实现泵功耗的显著降低。

团队成员低碳能源与动力工程学院张一帆副教授从2016年起,在周福宝教授组织下调研了国内部分矿井瓦斯抽采泵站的能效数据,发现多数大中型高突矿井瓦斯泵站年耗电量达上千万,甚至上亿度,但泵效率普遍低于40%。为此,团队在实验室进行了大量研究,并与淄博水环真空泵厂有限公司深入合作,在国家级泵类检测检验中心设计完成了超大型水环泵节能系统,检测结果显示节能效果达20%。

水环真空泵减阻节能新技术及装备首次在山西潞安集团应用,取得很好的节能效果。山西潞安集团余吾煤业有限责任公司是潞安集团下属的特大型现代化煤炭生产企业,使用该技术在地面南风井瓦斯抽采泵站搭建了首套全封闭式节能系统。在袁亮院士主持的现场交流会上,检测节能率达22%,得到与会专家的高度认可。在北风井泵站实施的二期项目,经长期技术改进与创新,成功克服了北风井循环水质差、煤泥含量高等恶劣工况,泵站日节电量达9400余度,年节电量达345万度,同时泵站耗水量由52吨降至40吨/天,节能节水效果显著,为国内类似复杂工况的技术应用提供了数据支撑。

水环真空泵减阻节能技术已在山西潞安、陕煤彬长、韩城、淮南等大型矿业集团应用,目前正着力在节能效率提升、智能化等方向继续深入。

编辑:李居铭   

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