河北某工業(yè)園工藝水余熱回收集中供暖供冷

石家莊安能科技有限公司   張?jiān)聘?/span>

麥克維爾空調(diào)有限公司     任夢文

摘要：化工廠內(nèi)16—19℃工藝循環(huán)水，需專門啟動冷卻塔進(jìn)行降溫以滿足生產(chǎn)需要。本項(xiàng)目利用化工廠低溫工藝水做為水源熱泵的熱源水，經(jīng)熱泵主機(jī)吸熱降溫后再輸送回工藝車間。而熱泵冷凝器側(cè)制出50℃的熱水滿足工業(yè)園區(qū)采暖需求。這樣既滿足了工廠工藝?yán)鋮s，也解決了建筑項(xiàng)目采暖需求，同時減少了化工廠余熱排放及水資源浪費(fèi)。

    摘要：Chemical processes within the 16-19 ℃ recycled water is required to start the cooling tower cooling specifically to meet production needs. The project uses low-temperature chemical process heat the water as water source heat pump water through the cooling heat pump absorbs heat and then transfer back to the host craft workshops. The heat pump condenser side of the system out of 50 ℃hot water heating to meet the needs of industrial parks. In this way, the plant processes to meet the cooling, but also solved the heating needs of construction projects, while reducing chemical waste heat emissions and water waste.

1、工程概況：

河北某工業(yè)園區(qū)，整體建筑面積約24萬平米。冬季均需要采暖，部分辦公及宿舍樓夏季需要制冷。工業(yè)園西北方向?yàn)橐换S，全年有工藝循環(huán)水，冬季工藝水量約7000噸/小時，水溫16—19℃，屬于低溫?zé)嵩矗瑳]有別的用途，需要專設(shè)冷卻塔降溫才能滿足工藝生產(chǎn)需要。本工程結(jié)合熱泵機(jī)組，回收工藝水中的余熱，滿足工業(yè)園區(qū)冬季采暖；夏季制冷設(shè)有冷卻塔。

2、設(shè)計(jì)依據(jù)

2.1、《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》    GB50019-2003

《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》         GB50189-2005

2.2、甲方提供的數(shù)據(jù)資料

2.3、暖通、空調(diào)行業(yè)其它相關(guān)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

3、工程范圍

工程分為五個部分：化工廠內(nèi)工藝水系統(tǒng)改造、熱源水管網(wǎng)、機(jī)房系統(tǒng)、熱水管網(wǎng)、入戶裝置。

4、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1化工廠內(nèi)工藝水系統(tǒng)改造

在廠內(nèi)原有工藝循環(huán)水上塔閥門基礎(chǔ)上加了電動調(diào)節(jié)閥及附屬閥門，原有系統(tǒng)上塔閥門關(guān)閉，根據(jù)去換熱間的工藝循環(huán)水的溫差控制電動調(diào)節(jié)閥的開度，以保障工業(yè)企業(yè)正常穩(wěn)定生產(chǎn)，保障熱泵站主機(jī)最大效率運(yùn)行。

4.2機(jī)房系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.2.1單位面積熱負(fù)荷指標(biāo)為56W/m2，整體工程熱負(fù)荷為13440kW。

機(jī)房整體設(shè)三臺大離心機(jī)組，一臺小螺桿機(jī)。工業(yè)園區(qū)已竣工面積約6萬平米，好多工程處于在建，09年機(jī)房設(shè)備主機(jī)只安裝兩臺，一臺離心一臺螺桿，其它設(shè)備也只是部分安裝。機(jī)房整體建設(shè)，預(yù)留其它設(shè)備的安裝位置。

參數(shù)如下

小螺桿機(jī)WPS450.2A        制熱量：1872.8kW,制熱功率：348.9kW

                         制冷量：1586.7kW,制冷功率：264.4kW

離心熱泵機(jī)TSC113-3528    制熱量：3528kW, 制熱功率：681.8kW

制冷量：3000kW, 制冷功率：542.8kW

其它兩臺大離心機(jī)組冷熱負(fù)荷可以根據(jù)項(xiàng)目后續(xù)建筑的情況有所增減。

設(shè)有末端循環(huán)泵及熱源側(cè)循環(huán)泵四臺，與機(jī)組均一一對應(yīng)。

    4.2.2機(jī)房設(shè)有板式換熱器，因廠內(nèi)工藝水氯含量較高，為保證機(jī)組運(yùn)行的長期穩(wěn)定性，機(jī)組與工藝水間加板式換熱器，通過間接換熱方式吸取工藝水中熱量。

    4.2.3工藝流程圖如下：

 4.3入戶裝置

    4.3.1入戶側(cè)設(shè)二次加壓泵，以降低機(jī)房中一次循環(huán)泵的能耗。

4.3.2入戶側(cè)設(shè)流量計(jì)，采用流量計(jì)費(fèi)。因工業(yè)園區(qū)內(nèi)有些企業(yè)不是全天需要供暖、供冷，采用流量計(jì)費(fèi)，最大限度的降低企業(yè)的費(fèi)用。

4.4入戶裝置

    熱源水外網(wǎng)及熱水外網(wǎng)采用直埋敷設(shè)，聚氨酯發(fā)泡保溫。熱源水供回水溫度為19—12℃,回水管道不做保溫。

5、投資估算

5.1、科技工業(yè)園24萬平米集中供熱、供冷工程初投資約2800萬元。

5.2、科技工業(yè)園一期6萬平米集中供熱、供冷工程初投資約2000萬元（機(jī)房建筑及外管網(wǎng)均按整體工程考慮）。

6、整體工程節(jié)能減排分析

節(jié)能方面：與集中供熱相比，節(jié)約標(biāo)煤7410噸/采暖季。

減排方面：采用水源熱泵系統(tǒng)采暖不需要燃燒過程，避免了排放任何煙塵及有害物質(zhì)，每年直接產(chǎn)生的節(jié)能減排數(shù)據(jù)見下表：

節(jié)水量：工廠一個采暖季節(jié)水量為66528噸。

減排廢熱：一個采暖季減排廢熱30965MW。

7、運(yùn)行費(fèi)用分析

整體工程冬季總功率為5053kW，整體能效比為3.8；夏季總功率為4250，能效比為3.9,運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算如下：

冬季：1kW÷0.0036÷3.8×0.55元/度=40元/吉焦

夏季：1kW÷0.0036÷3.9×0.55元/度=39元/吉焦

即冬季運(yùn)行費(fèi)用約40元/吉焦，夏季運(yùn)行費(fèi)用約39元/吉焦。

8、結(jié)論

通過以上分析可以得到以下結(jié)論：?

• 應(yīng)用熱泵回收化工廠余熱，較好實(shí)現(xiàn)能源的梯級利用，提高一次能源利用率，具有明顯的節(jié)能效果。
• 降低向環(huán)境排放廢熱。
• 節(jié)約水資源。