【正文】 **污水處理廠再生水源熱泵工程初步方案 37 北京市 **地?zé)衢_發(fā)有限責(zé)任公司 工程名稱 奧運(yùn)村再生水熱泵冷熱源工程 工程地點(diǎn) **奧林匹克公園西北角 工程施工服務(wù)范圍 奧運(yùn)村冬季供暖、夏季制冷 建筑面積 萬㎡ 業(yè)主名稱 **國奧投資公司 業(yè)主地址 ** 備 注 奧運(yùn)村賽時(shí)主要用于接待運(yùn)動員及各國奧委會成員，入住人數(shù) 萬人；賽后作為高檔住宅，入住人數(shù)為 7 千人。 **資質(zhì)（部分）如下： **集團(tuán)先后承擔(dān)了： ? **市第一個(gè)地?zé)峁┡?xiàng)目 —— 地質(zhì)勘察研究院； ? **市第一個(gè)的水源熱泵項(xiàng)目 —— 空軍豐臺招待所； ? **市最大的社區(qū)項(xiàng)目 —— 北苑家園（ 40 萬平方米）； ? 國內(nèi)第一個(gè)水源熱泵＋冰蓄冷項(xiàng)目 —— **天創(chuàng)世緣小區(qū)； ? **市第一個(gè)市場地埋管地源熱泵項(xiàng)目 —— 石化干部管理學(xué)院； ? **市第一個(gè)基巖地區(qū)地埋管地源熱泵項(xiàng)目 —— 天湖度假村； ? **市第一個(gè)建筑物下面埋置土壤換熱器項(xiàng)目 —— 萬國城 22 萬平方米； ? 國內(nèi)地源熱泵及節(jié)能技術(shù)綜合性強(qiáng)的項(xiàng)目 —— **用友軟 件園 40萬㎡（一期 萬㎡已經(jīng)投入使用）。 六 、系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性分析 序號 工程或費(fèi)用名稱 費(fèi)用（萬元） 備 注 一、 再生水引水管線 75 按 500米 DN1000， 水泥 管設(shè)計(jì) 二、 再生水蓄水池 480 4000m3地下水泥池 三 、 機(jī)房設(shè)備及安裝 15015 熱泵機(jī)組 7920 過濾器 350 板式換熱器 1160 水泵 385 機(jī)房安裝及配套設(shè)備 3200 電氣及自控 2020 三、 總計(jì) 15570 萬元 四、 估算造價(jià) 111 元 /m2 建筑面積 140 萬 m2 注： 以上 投資估算中未 包括機(jī)房土建、 末端及二次管網(wǎng)，實(shí)際投資須 根據(jù)測試結(jié)果 進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)后 按照 施工圖核算。能完全手動啟停設(shè)備，調(diào)整頻率。 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)： ① 開關(guān)量輸入 /輸出模塊，用于控制水泵的啟停切換和故障報(bào)警信號的輸出 。 9）中 央站彩色圖形顯示，記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報(bào)警，記錄累計(jì)運(yùn)行時(shí)間及其歷史數(shù)據(jù)等 。 及監(jiān)控對象 本系統(tǒng)旨在提高系統(tǒng)設(shè)備控 制水平，節(jié)能降耗，減輕管理維護(hù)人員的勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)完全的管理自動化和智能化。它可以大量的節(jié)省人力、能源、降低設(shè)備故障率、提高設(shè)備運(yùn)行效率、延長設(shè)備使用壽命、減少維護(hù)及營運(yùn)成本，提高建筑物總體運(yùn)作管理水平。C) Pressure drop (bar) Heat exchanged (kW) 3584 **污水處理廠再生水源熱泵工程初步方案 23 北京市 **地?zé)衢_發(fā)有限責(zé)任公司 Thermodynamic properties: Water 20 EtGlycol Density (kg/m179。C) Pressure drop (bar) **污水處理廠再生水源熱泵工程初步方案 22 北京市 **地?zé)衢_發(fā)有限責(zé)任公司 Heat exchanged (kW) 4231 Thermodynamic properties: Water 20 EtGlycol Density (kg/m179。 換熱器采用單流程、平行流設(shè)計(jì)。 墊片材料： NBR 橡膠。 根據(jù) 甲方提供已有 水質(zhì) 參數(shù) ，本項(xiàng)目二級排放水中氯根和硫酸根含量較少，對于不銹鋼材料不構(gòu)成腐蝕威脅；腐蝕另有其它原因；初步判斷引起腐蝕的污垢種類為：生物、顆粒、析晶和腐蝕污垢。 5) 濾網(wǎng)、排污內(nèi)部導(dǎo)管等采用不銹鋼 316L 材料制造。 排污導(dǎo)管材料：不 銹鋼 316。 **污水處理廠再生水源熱泵工程初步方案 16 北京市 **地?zé)衢_發(fā)有限責(zé)任公司 再生水由 10℃利用到 4℃，可提供熱量： Q= 6700（ 104） = 熱泵機(jī)組制熱效率 (COP)取為 ， 結(jié)合熱泵機(jī)組可為末端提供的熱量為： Q 供 =Q COP/(COP1)= 結(jié)合 上文熱負(fù)荷估算分析， 綜合建筑面積熱指標(biāo)取值 45 W/㎡ （包括 5%的管網(wǎng)損失） ， 將 **污水處理廠污水熱能 結(jié)合熱泵系統(tǒng)全部利用起來可解決 140 萬平米規(guī)劃新建建筑供暖需求。 直 接式 再生水源熱泵系統(tǒng) 直接式 再生 水 源 熱泵系統(tǒng)對熱泵機(jī)組的技術(shù)要求比較高， 必須進(jìn)行非標(biāo)設(shè)計(jì)， 且 在使用季節(jié)的切換時(shí)需對系統(tǒng)進(jìn)行徹底的清洗，同時(shí)進(jìn) 入熱泵前的 再生 水前端處理中，須設(shè)計(jì)自清洗過濾系統(tǒng)，需對系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備、部件須進(jìn)行耐腐蝕設(shè)計(jì)，須設(shè)計(jì)熱泵換熱器自清洗系統(tǒng)。 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的主要技術(shù)路線即為直接式與間接式 再生 水源熱泵系統(tǒng)比較、選擇、設(shè)計(jì)。 本系統(tǒng)方案按 三 級排放水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 再生 水水源水質(zhì) 以下給出的是城市污水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，本項(xiàng)目采用該污水廠排出的二級標(biāo)準(zhǔn)水作為熱泵系統(tǒng)的冷熱源。 **污水處理廠污水 日處理量 16 萬噸，處理標(biāo)準(zhǔn)為二級排放水。 室外氣象參數(shù) 下表根據(jù)《中國建筑熱環(huán)境分析專用氣象數(shù)據(jù)集》給出了 蘭州市的設(shè)計(jì)用室外氣象參數(shù)，作為設(shè)計(jì)參考。 目前，該水廠是甘肅省規(guī)模最大，工藝先進(jìn)，污泥污水設(shè)施齊全，沼氣發(fā)電、余熱充分利用的城市污水處理廠。終沉池采用中心進(jìn)水、周邊出水形式幅流池。動力》（ 2020 版）； 7. 《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（ JGJ134－ 2020）； 8. 《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施－給水排水》（ 2020 版）； 9. 《 蘭州市城市總體規(guī)劃 (第三版 )》供熱部分 (2020 年 2020年 ) 10.《 蘭州市城市總體規(guī)劃 (第 四 版 )》 (2020 年 2020年 )征求意見稿 、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。 再生 水水源 的 條件 城市污水除具有“水”的特性和用途外，還儲存有大量的低位能量，具有“能量”特性。根據(jù)甲方提供的現(xiàn)有資料初步 按照 再生水 最大小時(shí)流量 7000m3/h，最小小時(shí)流量 6400m3/h 計(jì)算。 2）懸浮物的沉積、附著、結(jié)垢、堵塞 二級水中的污雜物、懸浮物會對污水熱泵系統(tǒng)產(chǎn)生沉積、附著、結(jié)垢、堵塞等不利影響； 需要設(shè)計(jì)具有針對性的自清洗 過濾系統(tǒng)以解決污雜物對熱泵系統(tǒng)造成的堵塞，有效緩解懸浮物沉積、附著、結(jié)垢對換熱器效率的影響。 再 生 水源熱泵系統(tǒng)可分為兩種類型，即直接式和間接式。 圖 1 采用殼管式換熱器的間接式 再生 水源熱泵系統(tǒng)示意圖 板式換熱器 再生 水、軟化水間換熱溫差一般 可 低至 2℃左右， 換熱效率高， 利用溫差為 大 ，換熱溫差愈小所 需板片面積越大，會增加換熱器投資，設(shè)計(jì)為 3℃ 換熱溫差。 熱泵空調(diào)軟化水系統(tǒng)提供建筑末端 系統(tǒng)所需的 采暖 循環(huán)水。 3 過濾器材質(zhì)、工藝要求 濾筒整體（包括濾網(wǎng)、加強(qiáng)筋、支架等）材料：整體不銹鋼 316L。 2) 自動過濾器由筒體、過濾網(wǎng)、過濾網(wǎng)支撐結(jié)構(gòu)、過濾器清洗裝置、控制系統(tǒng)、壓差開關(guān)、排污閥、清洗計(jì)數(shù)器等組成。 4) 當(dāng)過濾器產(chǎn)生故障時(shí)，控制柜輸出報(bào)警信號，以便操作人員及時(shí)進(jìn)行檢修。 3 換熱器性能指標(biāo) 使用壽命：≦ 30 年 換熱器傳熱效率： ≥ 99% 換熱器應(yīng)在環(huán)境溫度不低于 5℃不超過 45℃，相對濕度不超過 90%的條件下正常運(yùn)行。 **污水處理廠再生水源熱泵工程初步方案 21 北京市 **地?zé)衢_發(fā)有限責(zé)任公司 序號 技術(shù)要求 框架板、壓板材料： Q235B 普通碳素鋼，經(jīng)噴丸除銹、噴漆、烘干等工藝處理。 板換設(shè)計(jì)計(jì)算書如下： 表 9 再生水 板式換熱器型號參數(shù)表 Sondex A/S PHE Design amp。C) Max. Working/test pressure (bar) Max. Differential pressure (bar) Approval None Liquid volume (liter) 3962 Frame length (mm) 6235 Max. No. of Plates 339 Net weight (kg) 9319 Frame type IS Connections HOT side : DN 300 Flange PN10 Connections COLD side: DN 300 Flange PN10 Sondex A/S Jer 9 DK6000 Kolding Sondex A/S PHE Design amp。C) Max. Working/test pressure (bar) Max. Differential pressure (bar) Approval None Liquid volume (liter) 3990 Frame length (mm) 6235 Max. No. of Plates 339 Net weight (kg) 9356 Frame type IS Connections HOT side : DN 300 Flange PN10 Connections COLD side: DN 300 Flange PN10 熱泵主機(jī)的設(shè)計(jì)選型 根據(jù)負(fù)荷要求，選擇 六 臺 約克 離心式 高溫 熱泵機(jī)組承擔(dān) 系統(tǒng) 熱負(fù)荷，型號為： CYKZSZRK7U25DLDJG。 安全 —— 提供突發(fā)故障的預(yù)防 手段 系統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備突然發(fā)生故障而停機(jī)，將對整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生不良后果。 4） 機(jī)組和泵的啟停順序控制：保證先開機(jī)組對應(yīng)循環(huán)泵，再開機(jī)組，關(guān)閉順序相反； 5） 監(jiān)控 Y 型過濾器進(jìn)出口壓差，防止堵塞； 6）監(jiān)測各水泵、熱泵機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)、手自動狀態(tài)、故障報(bào)警，并記 錄運(yùn)行時(shí)間。 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)配置遵循分散控制、集中監(jiān)視、資源和信息共享的基本原則，是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的集散型控制系統(tǒng)。 ③ 能設(shè)定生活水供水壓力和溫度，能設(shè)置報(bào)警輸出的開關(guān)。 污水提升泵 及板換二次側(cè)循環(huán)泵的 控制 根據(jù)機(jī)組運(yùn)行的實(shí)際壓差，對污水提升泵 和板換 二次側(cè)循環(huán)泵 進(jìn)行變頻控制調(diào)節(jié)。集團(tuán)現(xiàn)有資產(chǎn)總值 億元，擁有八個(gè)全資子公司及三家控股、參股公司，擁有員工總數(shù) 800 余人，其中工程技術(shù)人員2