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用高温水源热泵机组对各类中低品位的余热资源进行余热回收,应用于我国北方城市的冬季供暖,是热电联产供暖方式的必要、有力的补充。有关部门及业内人士理应给予高度重视,同时国家亦应制定相应的政策大力推广。
二、项目简介 河南郑州某厂,其铸造车间因工艺需要对工业炉进行炉体冷却,产生大量的40-45℃的工业炉冷却循环水,其水质情况为杂质较多,但腐蚀性低。采用高温水源热泵对该冷却水进行余热回收,制取75℃高温热水对末端为散热器片的8000㎡办公楼实行冬季供暖。
三、负荷计算 1、设计所需相关规范: 采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87 建筑通风设计防火规范GBJ16-83 室内空调舒适温度GB5701-83 办公建筑设计规范JG67-89
2、采暖室外计算参数 注:见图一,请在论坛同样标题的贴子里查看。 3、采暖室内计算参数 冬季室内设计温度t=18--22℃
4、负荷计算
取面积热指标: q = 60 W/㎡
供暖总建筑面积: F = 8000㎡
冬季总热负荷: Q = q × F = 60×8000=480 kW
四、工艺方案 40-45℃工业余热水经简单处理(除砂,杂质过滤,加药或用电子水处理仪防结垢)后,应用板式换热器进行热交换,输出37-42℃二次热水(软水)进高温水源热泵机组进行能量提升,高温水源热泵机组输出75℃的热水供8000㎡办公楼冬季采暖。工业余热水水温降为33-38℃,可使生产工艺中的炉体冷却效果更好。
建议供暖系统设计采用进回水双垂直立管的系统(新建项目的供暖系统均应采用这种方式),室内散热器片的面积应比传统的95℃供水70℃回水的单管垂直串联方式的供暖系统增加40%。
设备选型:(设备选型应为480kw×1.1=528kw)拟选用两台北京清源世纪科技有限公司生产的QYHP-300H型的高温水源热泵机组,两台机组制热量共为624KW,一次水水量为84t/h,二次水量为66t/h,需工业余热水量为76-80t/h,电源额定功率为190KW。这样选型的好处是:在大约80%的供暖时间仅需开启一台机组(311kw,38.88w/㎡)就可满足系统负荷的需求,在较冷的季节可同时开启两台设备以满足负荷需求,既减少了机组的开启次数又节约了运行费用,同时在一台设备出现故障进行维修的时候可启用另外一台热泵机组,系统尚有较强的供热能力。
机组除冬季供暖外,尚有320KW的制冷能力,可约为4000㎡普通建筑物实施夏季供冷。
机组可利用各种余热水全年提供生活热水。除采暖季外,在适当加设热水箱的前提下,可为约1000人提供生活热水的需求(每人每天生活热水按160升考虑)。提供生活热水的费用约为同样输出功率的电锅炉的13.3%,燃气锅炉的33.2%,燃油锅炉的18.7%,经济效率十分可观(经济性分析详见表二)。
两台高温水源热泵机组的额定电机输入功率为:190KW。
五、流程示意图图见附图 75℃ 60℃ 37-42℃ 40-45℃ 33-38℃
注:见图二,请在论坛同样标题的贴子里查看。 六、经济性分析
(一)、各种供暖方式就一次性投资及运行成本的经济性比较分析
高温水源热泵除具有环保的特点外,更具有明显的节能优势,下面将利用各种余热资源采用高温水源热泵的供暖方式同现行的各种供暖方式(市政热力、燃煤锅炉房供热、燃油锅炉房供热、燃气锅炉房供热、分户燃气供热),就一次性投资、运行成本依据基础数据(结合类似工程的造价情况及有关设备、材料、施工定额价格估算而得)等作分析比较如下表:
表一:各种供暖方式就一次性投资及运行成本的经济性比较分析表
注:见图三,请在论坛同样标题的贴子里查看。
说明:1、电价0 5元/(KW h)、低谷电价0 2元/(KW h),每日低谷电价运行8小时、天然气价1 8元/ m3、煤价300元/t、自来水3 2元/t、燃油3 4元/L。
2、单位建筑面积热负荷:设备选型按60W/㎡ ,实际运行按31 82 W/㎡ 计取(系统24小时不间断运行的全年平均值)。采暖系统运行按130天/年。 |