利用吸收式熱泵進(jìn)行節(jié)能改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告-wenkub
2023-03-08 11:12:07 本頁(yè)面
【正文】 團(tuán)有限公司旗下控股公司，位于河南省三門峽市陜縣，分為兩個(gè)分廠：氧化鋁廠和自備電廠。 存在問(wèn)題及建議 該項(xiàng)目實(shí)施后，吸收式熱泵機(jī)組只可回收四蒸發(fā)冷卻循環(huán)水中的余熱，其他三條線蒸發(fā)工藝的冷卻循環(huán)水余熱還沒(méi)有利用。 6）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB500162021； 7）《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500142021； 8）《 10kV 及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500531994； 9）《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 GB500521995； 技術(shù)路線 利用成熟可靠的熱泵技術(shù)，在自備電廠設(shè)吸收式熱泵機(jī)組及配套設(shè)施，用于回收氧化鋁廠冷卻循環(huán)水中的熱量用于城市采暖、以替代部分首站汽水換熱器，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。采用這種供熱設(shè)備的安全系數(shù)高，有利于安全生產(chǎn)和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。近幾年來(lái)，該技術(shù)在我國(guó)國(guó)內(nèi)各個(gè)領(lǐng)域建立了示范性項(xiàng)目，如承鋼集團(tuán)、鞍鋼集團(tuán)、首秦金屬材料公司等企業(yè)均有吸收式熱泵技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例，主要用于站內(nèi)的采暖和夏季制冷，經(jīng)過(guò)幾個(gè)采暖期的運(yùn)行，效果良好，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。目前這部分熱量不僅不能利用，還需要耗費(fèi)電能進(jìn)行冷卻，是一種能源的極大浪費(fèi)。 2）同方 川崎空調(diào) 有限公司提供的初步方案。 編制原則 1）嚴(yán)格遵守國(guó)家、行業(yè)的有關(guān)政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范； 2）貫徹 “可持續(xù)發(fā)展 ”的指導(dǎo)思想，采用成熟、可靠的工藝技術(shù)，回收利用余熱 廢熱，節(jié)約能源； 3）充分依托已建設(shè)施，簡(jiǎn)化流程，方便生產(chǎn)與管理，降低工程投資和能耗。如果將這部分熱能量回收利用，可創(chuàng)造很可觀的價(jià)值。 目前，氧化鋁廠共有四條生產(chǎn)線，僅每條線的蒸發(fā)工藝就需 2021m3/h 的循環(huán)水來(lái)進(jìn)行冷卻，上塔溫度在 40~45℃ 左右，如果循環(huán)水溫度按溫降 10℃ 計(jì)算，則廠內(nèi)可回收的余熱熱量約為 93MW。 研究范圍 本項(xiàng)目研究范圍為開(kāi)曼鋁業(yè)自備電廠供熱系統(tǒng)采用第一類吸收式熱泵技術(shù)進(jìn)行節(jié)能改造的可行性研究。 研究結(jié)論 該項(xiàng)目首先進(jìn)行一期建設(shè)，利用吸收式熱泵技術(shù)回收四蒸發(fā)冷卻循環(huán)水中的熱量用于供暖，減少首站蒸汽耗量，屬節(jié)能減排技改項(xiàng)目，不僅可取得較好的節(jié)能效果，而減少了 循環(huán)水蒸發(fā)損失 ，具有顯著的環(huán)境效益。本項(xiàng)目的節(jié)能效果需要經(jīng)過(guò)一個(gè)供暖期運(yùn)行考 驗(yàn)后方可實(shí)施推廣，如效果顯著，可對(duì)其他三條線進(jìn)行相似改造。 氧化鋁廠生產(chǎn)工藝中需要大量蒸汽，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量余熱，需使用冷卻循環(huán)水進(jìn)行散熱；自備電廠裝有 2 臺(tái)抽凝機(jī)組、 1 臺(tái)高背機(jī)組和 2 臺(tái)低背機(jī)組，今年計(jì)劃新上一臺(tái)鍋爐（ 260t/h），為氧化鋁廠提供蒸汽，冬季還負(fù)責(zé)為三門峽市部分地區(qū)供暖。 該提案為，使用兩臺(tái) 25MW 第一類吸收式熱泵機(jī)組對(duì)自備電廠供暖系統(tǒng)進(jìn)行改造。 技術(shù)人員首先對(duì)項(xiàng)目實(shí)施 的合理性進(jìn)行了調(diào)查。 表 31 為調(diào)查得到的廠區(qū)內(nèi)各系統(tǒng)的參數(shù)。 吸收式熱泵是一種能使熱量從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體的能量利用裝置。目前常用的是溴化鋰吸收式熱泵，溴化鋰吸收式熱泵以水為制冷劑，以溴化鋰溶液為吸收劑。再生器產(chǎn)生的水蒸汽進(jìn)入冷凝器與溫水換熱，冷凝成水進(jìn)入蒸發(fā)器；溫水在冷凝器中被加熱實(shí)現(xiàn)二次升溫，如此反復(fù)循環(huán)。 總體規(guī)劃 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查，氧化鋁廠內(nèi)較優(yōu)質(zhì)的循環(huán)水余熱資源為蒸發(fā)工藝?yán)鋮s循環(huán)水，總量約 8000m3/h。 四蒸發(fā) 冷卻 循環(huán)水流量 1800m3/h， 上水溫度 30℃ ，下水溫度 45℃ 。 工藝方案 基本方案 本項(xiàng)目吸收式熱泵系統(tǒng)的基本工藝流程為，原供暖用的的 的過(guò)熱蒸汽，通過(guò)減溫器變?yōu)轱柡驼羝螅?qū)動(dòng)吸收式熱泵機(jī)組的熱循環(huán)；四蒸發(fā)冷卻塔循環(huán)水不再前往冷卻塔，而全部通過(guò)管道進(jìn)入吸收式熱泵機(jī)組，在熱泵中釋放熱量后再進(jìn)入冷卻塔降低至要求溫度；部分熱網(wǎng)循環(huán)水 回水進(jìn)入吸收式熱泵組后吸熱升溫，然后再經(jīng)汽水換熱器升溫，最后入戶，如此循環(huán)。 ? 電動(dòng)機(jī)合計(jì)輸出功率用平時(shí)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)功率合計(jì)值進(jìn)行表示。 ? 熱水、余熱水系統(tǒng)最高承壓均為 。工程量的估算結(jié)果見(jiàn)表 42。 排水主要為裝置排水和零星的生活水，可接入 廠 區(qū)排水系統(tǒng)中。 儀表自動(dòng)化 熱泵機(jī)組本身配備有完備的監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)， 除此之外， 本 項(xiàng)目 考慮 在熱泵機(jī)房設(shè)立 DCS 控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)終端，并將信號(hào)通過(guò)光纖傳往主控室 。 污染控制 1）在設(shè)計(jì)上采用低噪音設(shè)備，并設(shè)減振、隔音等措施，將發(fā)聲源統(tǒng)一集中布置，并與值班區(qū)分開(kāi)布置。 7 組織機(jī)構(gòu)和定員 組織機(jī)構(gòu) 本工程建在 開(kāi)滿鋁業(yè)自備電廠內(nèi) ，其勞動(dòng)組織由 自備電廠 負(fù)責(zé)管理。 評(píng)價(jià)方法 采用有無(wú)對(duì)比法計(jì)算該節(jié)能項(xiàng)目的增量效益。即全供暖季的 供水溫度超過(guò)熱泵設(shè)備供水溫度，因此熱泵設(shè)備在整個(gè)供暖季中全負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行。如按照 2021 年設(shè)備水平，來(lái)折算 2021年的蒸汽耗量，則 2021 年最冷月的耗汽量為 320t/h。另外，本項(xiàng)目的實(shí)施使四蒸發(fā)冷卻塔在冬季停用，減少了大量的循環(huán)水補(bǔ)水量，也帶來(lái)的十分直接的經(jīng)濟(jì)效益 。 綜合考慮，該節(jié)能改造工程可取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，建議盡快組織實(shí)施。 9 結(jié)論及 建議 從 評(píng)價(jià)結(jié)果看，該項(xiàng)目 沒(méi)有 超過(guò)投資回收期 3 年的要求， 且 該項(xiàng)目利用熱泵技術(shù)回收 循環(huán) 水中的熱量用于 自備電廠 內(nèi)供暖 系統(tǒng) ，屬節(jié)能減排和資源循環(huán)利用項(xiàng)目，可節(jié)約大量寶貴的一次性能源。 表 45 本項(xiàng)目效益預(yù)估表 節(jié)能總量 名稱 單位 本方案 原系統(tǒng) 說(shuō)明 低溫段新汽耗量 t/h 6071℃ 高溫段新汽耗量 t/h 71100℃ 總新汽耗量 t/h 供暖時(shí)間 h 2880 年新汽節(jié)省量 t/a 106602 考慮損失系數(shù) 年節(jié)省熱量 GJ 251284 折標(biāo)煤量 t/a 經(jīng)濟(jì)效益 熱力價(jià)格 元 /GJ 創(chuàng)收效益 萬(wàn)元 /年 額外電力負(fù)荷 kW ≤ 200 額外電力費(fèi)用 萬(wàn)元 /年 凈效益 萬(wàn)元 僅計(jì)汽電兩項(xiàng) 項(xiàng)目投資 萬(wàn)元 2300 預(yù)估 簡(jiǎn)單回收期 / 從表中可以看出計(jì)算得出的
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