Techno-economic feasibility assessment of a diesel exhaust heat recovery system to preheat mine intake air in remote cold climate regions
Notice bibliographique
Résumé
Underground mines in Arctic and Subarctic regions require the preheating of mine intake air during winter. The cold fresh air of those remote areas can be as severe as −40 °C and commonly needs to be heated to around +3 °C. This extensive amount of heating is usually provided by employing large-size air heaters, fueled by diesel, propane, natural gas, or heavy oil, leading to high energy costs and large carbon footprints. At the same time, the thermal energy content of a diesel generator sets (gen-sets) exhaust is known to be one-third of the total heating value of its combusted fuel. Exhaust heat recovery from diesel gen-sets is a growing technology that seeks to mitigate the energy costs by capturing and redirecting this commonly rejected exhaust heat to other applications such as space heating or pre-heating of the mine intake air. The present study investigated the possibility of employing a simple system based on off-the-shelf heat exchanger technology, which can recover the waste heat from the exhaust of the power generation units (diesel gen-sets) in an off-grid, cold, remote mine in Canada for heating of the mine intake air. Data from a real mine was used for the analysis along with environmental data of three different location-scenarios with distinct climates. After developing a thermodynamic model, the heat savings were calculated, and an economic feasibility evaluation was performed. The proposed system was found highly viable with annual savings of up to C$6.7 million and capable enough to provide an average of around 75% of the heating demand for mine intake air, leading to a payback period of about eleven months or less for all scenarios. Deployment of seasonal thermal energy storage has also been recommended to mitigate the mismatch between supply and demand, mainly in summertime, possibly allowing the system to eliminate fuel costs for intake air heating.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».