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正文內(nèi)容

污水源熱泵換熱站可行性實(shí)施報(bào)告(編輯修改稿)

2024-08-31 02:10 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 保證系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行無(wú)堵塞換熱。 滿液式蒸發(fā)器的污水源專用熱泵機(jī)組 滿液式蒸發(fā)器的特殊設(shè)計(jì)流程,可使蒸發(fā)器的換熱溫差≤2℃,而傳統(tǒng)的干式蒸發(fā)器換熱溫差為≥5℃,這樣可以多利用污水3℃溫差所提供的熱量,可以把熱泵機(jī)組的效率提高8%。科靈污水源專用熱泵機(jī)組還采用了冷凝器高效內(nèi)置油分、自力式回油系統(tǒng)、專用噴射泵等多項(xiàng)專利技術(shù)。 特殊材質(zhì)的高效換熱管 科靈污水源專用熱泵機(jī)組采用引進(jìn)日本技術(shù)生產(chǎn)的銅鎳合金換熱管。對(duì)于使用清水的常規(guī)熱泵機(jī)組來(lái)說(shuō),都是采用銅管換熱,但是,銅管對(duì)污水中的酸、堿、氨、汞等物質(zhì)的抗腐蝕能力很弱;根據(jù)各種材質(zhì)換熱管的污水浸泡腐蝕試驗(yàn)證明,銅鎳合金管的抗腐蝕能力比銅管提高一倍以上,它抗海水腐蝕的能力也非常強(qiáng),腐蝕速率≤,完全可以保證20年的使用壽命。 按污水水質(zhì)設(shè)計(jì)的特殊換熱流程 根據(jù)污水連續(xù)運(yùn)行無(wú)堵塞換熱技術(shù)的特點(diǎn),熱泵機(jī)組的換熱流程采用特殊設(shè)計(jì),換熱管管徑相對(duì)于普通機(jī)組加大25%和璧厚加大20%,杜絕了熱泵機(jī)組堵塞的可能性;清洗換熱管時(shí)操作簡(jiǎn)單更加方便,長(zhǎng)期使用的可靠性有了革命性的提高。 污水源熱泵機(jī)組專用的控制系統(tǒng)科靈污水源專用熱泵機(jī)組采用自主研發(fā)的專用控制系統(tǒng),在電腦自動(dòng)控制、能量調(diào)節(jié)、漢字觸摸屏、人機(jī)對(duì)話界面、各種運(yùn)行保護(hù)功能、控制系統(tǒng)自適應(yīng)功能等常規(guī)功能的基礎(chǔ)上,針對(duì)污水源熱泵運(yùn)行的實(shí)際特點(diǎn)又增加了壓縮機(jī)油位控制、自動(dòng)拉油、換熱器污垢監(jiān)控報(bào)警,換熱管壁面附著物厚度監(jiān)控報(bào)警等人工智能控制,這一系列技術(shù)創(chuàng)新使客戶在使用中真正實(shí)現(xiàn)人工智能管理,確保了污水源熱泵機(jī)組的可靠運(yùn)行。這三個(gè)污水源熱泵站采用污水作為水源熱泵的熱源,它具有以下特點(diǎn):產(chǎn)生量大,幾乎全年保持恒定的流量;夏季溫度低于室外溫度,冬季高于室外溫度,而且在整個(gè)供暖季和供冷季,水溫波動(dòng)不大;含有大量的熱能,據(jù)估計(jì),城市社區(qū)產(chǎn)生的廢熱40%含在污水中。因此,三個(gè)污水源熱泵站使用為區(qū)域供熱供冷提供一種理想的冷、熱源。根據(jù)有關(guān)人員的研究成果報(bào)告:(見(jiàn)附件)“從設(shè)備投資上看:在計(jì)增容費(fèi)的情況下,污水熱能利用系統(tǒng)最少,%,為燃?xì)?%;在不計(jì)增容費(fèi)的情況下,%,為燃?xì)?%。從年運(yùn)行費(fèi)用上看:燃?xì)?空冷空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用最高,地下水水源熱泵系統(tǒng)次之,污水水源熱泵系統(tǒng)為最低。3種供能方式的年運(yùn)行成本以污水熱能系統(tǒng)最低,僅為燃?xì)?%,%。在投資有效期內(nèi)(按20年考慮),綜合比較3種方案的費(fèi)用,污水水源熱泵系統(tǒng)的總運(yùn)行費(fèi)用大約是地下水水源熱泵系統(tǒng)的70%左右,是燃?xì)?空冷空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的45%左右。由此可見(jiàn),采用污水水源熱泵系統(tǒng)比其它兩方案更具經(jīng)濟(jì)性?!蔽鬯礋岜孟到y(tǒng)其供暖系統(tǒng)原理和普通水源熱泵相同,主要由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流機(jī)構(gòu)構(gòu)成一個(gè)最簡(jiǎn)單的蒸汽壓縮式熱泵裝置作為供熱系統(tǒng)的熱源。它通過(guò)蒸發(fā)器從污水中吸取熱量Qe,在冷凝器中放出熱量Qc(Qc=Qe+W)供給供熱系統(tǒng)。這種供熱系統(tǒng)只要消耗少量的電能W,便可得到滿足房間供熱所需要的熱量Qc。三座污水源熱泵站使用的污水的處理狀態(tài)均為以未處理過(guò)的污水作為熱源的污水源熱泵系統(tǒng)。根據(jù)污水與熱泵的熱交換部分需要間接利用,是通過(guò)水路切換,即通過(guò)閥門(mén)改變水流方向來(lái)實(shí)現(xiàn)工況轉(zhuǎn)換。由于污水水質(zhì)的特點(diǎn),與污水接觸的換熱器的堵塞、腐蝕以及結(jié)垢問(wèn)題顯得尤為突出。據(jù)調(diào)查90%以上的換熱設(shè)備都存在不同程度的污垢問(wèn)題。由于污垢的存在使傳熱熱阻增加,它不僅惡化了換熱器的傳熱性能,而且因?yàn)楣笇拥脑龊袷沽魍娣e減小,在流量維持恒定的情況下,這必然導(dǎo)致平均流動(dòng)速度的增加,再有污垢還常常使流道表面的粗糙程度增加,引起摩擦系數(shù)和局部阻力系數(shù)的增加,這必然要引起整個(gè)換熱器的流動(dòng)阻力壓降增大,故泵消耗的功率增加。如何防垢、抑垢、除垢是非常重要的。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題在我們?cè)诒竟こ讨胁捎帽本┤饘殶崮芸萍加邢薰境墒旒夹g(shù)幾裝置原生污水源熱泵防阻機(jī),在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中使用中。技術(shù)先進(jìn),安全可靠。采用的污水專用水源熱泵機(jī)組為科靈空調(diào)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為SL2000MW,制熱量1780 KW,功率410 KW,能效比1:,配套產(chǎn)品北京瑞寶熱能科技有限公司成熟技術(shù)裝置原生污水源熱泵防阻機(jī)。三、工程技術(shù)示范方案 示范工程按照城區(qū)內(nèi)排水污水沉淀池的位置,依據(jù)熱負(fù)荷的大小確定污水水源熱泵站的設(shè)備型號(hào),數(shù)量。本工程所供建筑全部為節(jié)能建筑。外墻部分外墻采用150mm厚加氣混凝土砌塊與鋼結(jié)構(gòu)架鋁板復(fù)合墻,外保溫為50厚聚苯板保溫。W,(m2k),滿足山東省50%(m2k)的要求。外窗外窗采用PA斷橋鋁合金輻射率≤(空氣9mm),不但阻止了冬季熱量外傳導(dǎo),還阻止了夏天向內(nèi)傳熱和輻射熱,整個(gè)窗戶氣密性滿足空氣滲透性能等級(jí)要求,不低于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑外窗氣密性能分級(jí)及檢測(cè)方法》(GB/T71072002)規(guī)定的4級(jí)水平。外窗傳熱系數(shù)K= /(m2k),滿足山東省50%(m2k)要求。屋面屋面均采用保溫屋面,保溫材料采用100厚巖棉保溫層。(m2k)/W,(m2k),滿足山東省50%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的≤(m2k)要求。(2)供冷供熱系統(tǒng)及冷熱負(fù)荷計(jì)算由于建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)均達(dá)到50%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),本工程公用建筑的冷指標(biāo)為75 W/M2 熱負(fù)荷65 W/M2。居住建筑熱負(fù)荷 50W/M2。采用的污水專用水源熱泵機(jī)組為科靈空調(diào)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為SL2000MW,制熱量1780 KW,功率410 KW,機(jī)組能效比1:,,冷負(fù)荷為10091375 W/M2=7560KW熱負(fù)荷為10091365 W/M2+5998750W/M2≈9500 KW數(shù)量為 9500 KW247。1780 KW =5(臺(tái)) (供熱)     7560 KW247。1780 KW =(臺(tái)) (供冷)用水量計(jì)算(1780410)247。247。95=660(m179。/h)提取溫度差9℃,龍城華庭小區(qū),有夏季制冷要求。,冬季用水量660m179。/h, (提取9℃溫度差)而根據(jù)我們觀測(cè)到該處水流量在1200 m179。/h.。冬季水溫度最低18℃,夏季最高水溫度20℃.冷負(fù)荷為2040075 W/M2=1530KW熱負(fù)荷為2040065 W/M2+15820050W/M2≈9236KW數(shù)量為 9236KW247。1780 KW =5(臺(tái))   ?。?780410)247。247。95=660m179。/h提取溫度差6℃。,冷負(fù)荷為2740075 W/M2=2055KW熱負(fù)荷為2740065 W/M2+33925050W/M2≈18743KW數(shù)量為 18743KW247。1780 KW =10(臺(tái)) (供熱)   ?。?780410)247。247。710=1690(m179。/h)提取溫度差7℃。(3)可再生能源利用方案的論述 《諸城市政府工作報(bào)告》(諸城市第十六屆人民代表大會(huì)第一次會(huì)議);在城市總體規(guī)劃指導(dǎo)下,根據(jù)城市總體規(guī)劃布局,結(jié)合行條件和環(huán)境要求,統(tǒng)一規(guī)劃,分步實(shí)施的方針,充分發(fā)揮建設(shè)項(xiàng)目的效益。: 認(rèn)真調(diào)查分析城市內(nèi)現(xiàn)有污水流量、日排水量以及污水各項(xiàng)指標(biāo);從2007年11月份開(kāi)始,到目前為止(2008年6月)我公司在諸城市供排水管理處的配合支持下。對(duì)三個(gè)取水水點(diǎn)的每天24小時(shí)流量變化,每月溫度變化進(jìn)行觀察,測(cè)量。1號(hào)污水水源熱泵站取用1號(hào)沉淀池,在該處水流量在900 m179。/h。冬季水溫度最低14℃,夏季最高水溫度18℃。2號(hào)污水水源熱泵站取用2號(hào)沉淀池流量在1200 m179。/h.。冬季水溫度最低18℃,夏季最高水溫度20℃.3號(hào)污水水源熱泵站取用3號(hào)沉淀池(提升水站)觀測(cè)到該處水流量在2000 m179。/h。冬季水溫度最低16℃,夏季最高水溫度18℃。 積極穩(wěn)妥地采用先進(jìn)技術(shù)和防腐材料,節(jié)省建設(shè)投資;輸送污水室外主管道材質(zhì)采用承壓玻璃鋼管道。采用先進(jìn)成熟的技術(shù)及設(shè)備,節(jié)約能源,降低成本;采用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)控制系統(tǒng),提高運(yùn)行管理水平變頻調(diào)速技術(shù)是目前采暖,空調(diào)設(shè)備運(yùn)行的成熟節(jié)能技術(shù),在本工程中為了達(dá)到最大化的節(jié)能效果。系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)全部采用變頻調(diào)速技術(shù)。由于水泵的揚(yáng)程與水泵流量的平方成正比,軸功率與流量的立方成正比,而流量又與轉(zhuǎn)速成正比。因此,當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速稍有下降,電機(jī)的耗電量就會(huì)大幅度下降,節(jié)能效果顯著。本系統(tǒng)設(shè)置變頻調(diào)速裝置就是通過(guò)調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速以使水泵流量隨負(fù)荷變化而變化,達(dá)到節(jié)能目的,不僅避免了采用閥門(mén)調(diào)節(jié)造成的浪費(fèi),而且還極大的提高控制和調(diào)節(jié)精度。同時(shí)采用變頻調(diào)速對(duì)電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng),無(wú)沖擊雜聲,還可以延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命。該工程空調(diào)水循環(huán)系統(tǒng)由多臺(tái)型號(hào)相同的水泵并聯(lián)運(yùn)行,為了實(shí)現(xiàn)幾臺(tái)水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào),使得水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速根據(jù)實(shí)際冷熱負(fù)載的大小而設(shè)定,進(jìn)而節(jié)約能源;同時(shí)也為了節(jié)省變頻器等設(shè)備的初投資,擬采用一定多變形式即只有一臺(tái)水泵配置變頻器作調(diào)速運(yùn)行,另幾臺(tái)仍為定速運(yùn)行。控制系統(tǒng)主要由內(nèi)置PID的變頻器、PLC可編程控制器、壓差變送器、主接觸器等構(gòu)成,變頻器和PLC控制器作為系統(tǒng)控制的核心部件,以末端最不利環(huán)路壓差為反饋信號(hào),時(shí)刻跟蹤著信號(hào)與設(shè)定值()的偏差變化情況,經(jīng)過(guò)變頻器內(nèi)置的PLD調(diào)節(jié)器運(yùn)算,利用PLC控制器實(shí)現(xiàn)水泵變頻與工頻的切換,自動(dòng)控制水泵投入臺(tái)數(shù)和電機(jī)的轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,自動(dòng)調(diào)整恒壓差兩供水。在保證不低于熱泵機(jī)組對(duì)水量的最低要求,自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵流量以滿足負(fù)荷的變化,節(jié)能效果顯著,靜態(tài)回收期短,具有可能性。再一項(xiàng)就是根據(jù)污水溫度變化,根據(jù)熱負(fù)荷的變化,采用混水技術(shù),增加混水水泵一臺(tái),作為備用,以便提取合適的溫度差。以上示范內(nèi)容均為急需推廣的成熟技術(shù),與本項(xiàng)目的需求正好吻合,在本項(xiàng)目中的示范可以很好地展現(xiàn)相關(guān)建筑節(jié)能和可再生能源技術(shù)特點(diǎn)和效益,具有很好的示范效應(yīng),為建筑節(jié)能和再生能源技術(shù)的進(jìn)一步推廣提供了良好的試驗(yàn)和展示平臺(tái)。 合理考慮工程分期建設(shè)的條件。根據(jù)開(kāi)發(fā)商今年竣工、供熱面積的需要,為了提高資金的使用效率。分批、分期進(jìn)行建設(shè)??紤]遠(yuǎn)近結(jié)合,輸送污水管道一步到位。設(shè)備安裝分兩批進(jìn)行。按照供熱面積的需要投入相應(yīng)的熱泵機(jī)組。發(fā)展目標(biāo),就諸城市大眾熱力有限公司污水源熱泵供熱站工程方案進(jìn)行分析論證,提出符合項(xiàng)目特點(diǎn)的配套特點(diǎn)。本項(xiàng)目的設(shè)計(jì),施工與安裝必須按照國(guó)家專業(yè)技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。其規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)如下:● 設(shè)計(jì)《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》 (GB 50366—2
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