【正文】 標(biāo)準(zhǔn)見表 591。廠區(qū)雨水經(jīng)雨水管道排至渾江。生活污水設(shè)化糞池、含油污水經(jīng)隔油池、化學(xué)水酸堿廢水經(jīng)中和處理后排入廠區(qū)排水管網(wǎng)，經(jīng)場外排水管道排至泡子沿河溝。 排水： 排水量：廠區(qū)排水項目及排水量見表 583。 消防系統(tǒng)：廠區(qū)消防為臨時高壓制。 用 水 量 表 表 581 序號 用水項目 規(guī)模 標(biāo)準(zhǔn) 用水量 備 注 用水量 （ m3/h） 用水量 （ m3/d） 1 化學(xué) 水車間用水量 2 熱網(wǎng)工程用水量 （含淋浴用水量 ） 3 生活用水量 400人 351/d 4 沖洗及澆灑用水量 5 合計 6 未預(yù)見水量 7 總計 冷卻水用水量表（ m/h3） 表 582 序號 機 組容量（ 2 12MW） 采暖季（ m/h3） 非采暖季（ m/h3） 1 凝汽器 4850 5700 2 油冷器 238 238 3 空冷器 200 200 4 合計 5288 6138 給水系統(tǒng)： 給水系統(tǒng)：熱電廠主要給水系統(tǒng)已經(jīng)形成，在江邊設(shè)取水泵金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項目可行性研究報告 34 站一座，內(nèi)設(shè) 200sh9B型離心泵四合， Q=1700m3/h， H=42m。同一時間內(nèi)火災(zāi)次數(shù)為 1次，火災(zāi)延續(xù)時間 2h，一次消防用水量 468m3。機組冷卻水量見表 572。 給水： 用水量： 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項目可行性研究報告 33 生產(chǎn)、生活用水量：本工程用水包括機組冷卻水、熱電廠熱力系統(tǒng)補水、供熱及熱水供應(yīng)補充水及生活用水。 由于增加 1臺廠用變壓器，主控制室需相應(yīng)增加 1面控制屏及保護 屏。 高壓系統(tǒng)需增加 2臺 10kv、 JYN型真空斷路器手車柜?？紤]以上電氣負荷增加較大，需對原電廠高低壓廠用系統(tǒng)進行改造。 本工程設(shè)計范圍包括： 改擴建工程包括增加 4 臺 水源熱泵機組 、 及附屬設(shè)備和 公用系統(tǒng)用電負荷調(diào)整 ， 新增負荷 630KW。 制熱量3000KW/臺 設(shè)備一次性投入 B=185 萬 4＝ 740 萬元 機房占地面積 S＝ 200 平方米 主機運行費用 L＝ 630KW 20 小時 60% 元 4＝ 元 /天 120 天＝ 萬元 /年 管理人員費用 P=4 人 2021 元 /月 5 個月＝ 40000 元 /年 維護費用 Q= 萬元 /臺 4 臺＝ 6 萬元 /年 /5 年 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項目可行性研究報告 32 根據(jù)“ 節(jié)能降耗 ”的原則，參照集中供熱熱負荷，考慮到 機組 運行的經(jīng)濟性、靈活性和統(tǒng)一性以及供熱的可靠性等要求確定裝機方案。 熱力系統(tǒng) 概況 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項目可行性研究報告 31 該工程的建筑面積為 20萬平方米、 10萬平方米兩種住宅供暖項目，采用水源熱泵采暖 15℃ 循環(huán)冷卻水 ，水源較好，可達到熱泵用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 住宅熱負荷指標(biāo)： QL=55W/m2 住宅供暖溫度： T=18— 20℃ 供暖末端設(shè)備為：風(fēng)機盤管或地?zé)彷椛浞绞? 循 環(huán)冷卻水 提供充足水量的中水熱源水溫為 15℃ 以上。設(shè)計之路面結(jié)構(gòu)：面層為 C25水泥混凝土路面厚 18cm，基層為 15cm 級配碎石，墊層為 20cm 厚二合灰土。 公司 工業(yè)場地已形成，主干道設(shè)計路面寬度為 9m，次干道路面設(shè)計寬度為 6m，道路的布置按工業(yè)場地的功能分區(qū)、線路的用途、結(jié)合建筑物的平面位置而進行設(shè)計，運輸線路通暢、順直，提高運 輸效率。 公司 的工業(yè)場地已經(jīng)形成，場平標(biāo)高在 左右，設(shè)計標(biāo)高基本在 之間。該區(qū)工程地質(zhì)條件較好，地層分布比較均勻穩(wěn)定，各地層間的物理及力學(xué)性質(zhì)較好。 縣位遼寧省東北部，距沈陽 250km，距本溪 190km；縣熱電廠位于渾江北岸，與縣城隔河相望，周邊公路本溪至國家二級公路已建成通車，交通運輸方便。 根據(jù)工藝要求，在場區(qū)內(nèi)新建以下建筑： 在廠區(qū) 水源熱泵 換熱站， 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，獨立基礎(chǔ)，磚墻圍護。 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項目可行性研究報告 29 根據(jù)工藝要求，本次改建土建增加項目如下： 在原主廠房南側(cè)擴建一座 水源熱泵換熱站 廠房及水源熱泵機組 4臺 基礎(chǔ)部分 ， 土建工程包括設(shè)備基礎(chǔ)，廠房圍護結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)，屋面系統(tǒng)。 從鉆孔剖面可以看出有地下水存在，水位埋深在 ，該地下水對混凝土無侵蝕作用，排架結(jié) 構(gòu)及框架結(jié)構(gòu)可采用柱下獨立基礎(chǔ)，根據(jù)承載力的要求，確定地基持力層為亞粘土。 主導(dǎo)風(fēng)向：西北； 年平均風(fēng)速： ； 最大風(fēng)速： 18m/s； 基本風(fēng)壓值： 。 年最大降雨量： 1233mm。 熱電廠坐落于渾江岸邊，渾江水經(jīng)取水泵房加壓后用于機組冷卻水、熱電廠熱力系統(tǒng)補水、熱網(wǎng)用水、廠區(qū)生活及消防用水，水量滿足本工程工業(yè)及生活用水要求，水質(zhì)符合工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，簡單處理后也可滿足生活用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 本工程熱電廠內(nèi)工業(yè)用水、生活用水、消防給水，熱網(wǎng)補水及熱水供應(yīng)系統(tǒng)均取自渾江。 地區(qū)地震基本烈度為七度。 該廠區(qū)地層分布比較均勻穩(wěn)定，各地層的物理及力學(xué)性質(zhì)比較好。該場地地勢平緩，靠近本溪至、撫順至、通化至丹東公路，交通十分便利。 （ 2）、平均熱負荷工況 在平均熱負荷工況下 4臺 機組 全部投運， 機組 負荷率為 91%，保證采暖熱負荷 . 結(jié)論 通過 水源熱泵 蒸汽平衡計算和 水源熱泵 機爐運行工況分析，金山 熱電有限責(zé)任公司 水源熱泵 供熱 ，在滿足供熱負荷要求的前提下，能夠在較經(jīng)濟、穩(wěn)定的工況下運行。由此可見，水源熱泵系統(tǒng)比其它方案更具經(jīng)濟性。2種供熱方式的年運行成本水熱泵系統(tǒng)僅為燃煤鍋爐供熱系統(tǒng)的%。) 項目 水源熱泵 蒸汽鍋爐 供熱面積 建筑面積 20 萬平方米 建筑面積 20 萬平方米 熱負荷指標(biāo) 55W/m2 200KJ/m2 總熱負荷 Q 總 ＝ 20 萬 55W ＝11000W Q 總 ＝ 20萬 200 kJ=4000萬KJ 設(shè)備 型號、數(shù)量 WCFXHP81,2 臺 WCFXHP69， 2 臺 總 制熱 量 3000KW/臺 20t 鍋爐 1 臺 制熱量 57900000KJ 設(shè)備一次性投入 機組 =187 萬 2＝ 374 萬元 機組 =218 萬 2＝ 436 萬元 20t 鍋爐 =120 萬 1=160 萬元 廠 房 及 占地 廠內(nèi)擴建：水池 300 m2機房820 m2投資 150 萬元 新征地： 4200 m2 150=63萬 建鍋爐房、蓄煤棚投資 300 萬 運行費用 630KW 24 小時 60% 4＝ /天 150 天＝ 萬元 /年 380元 24小時 80% 150 天 = 萬元 /年 人工 費用 P=1人 4班 600元 /月 5個月＝ 12021 元 /年 P=4 人 4 班 1500 元 5個月 =120210 元 /年 維護費用 機組 = 萬元 /臺 4 臺＝ 6萬元 /5 年 鍋爐 =5 萬元 /5 年 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項目可行性研究報告 24 從設(shè)備投資上看，水源熱泵供熱系統(tǒng)比燃煤鍋爐供熱系統(tǒng)高20%。這種 供熱系統(tǒng)只要消耗少量的電能 W,便可得到滿足供熱所需要的熱量 Qc平衡 將水源熱泵系統(tǒng)和燃煤鍋爐供熱方式進行了比較，其結(jié)論見表 2。主要由壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流機構(gòu)構(gòu)成一個最簡單的蒸汽壓縮式熱泵裝置作為供熱系統(tǒng)的熱源。因此為區(qū)域供熱提供一種理想的熱源 /熱匯。在大多 數(shù)情況下，熱源 /熱匯的性質(zhì)是決定其使用的關(guān)鍵。 水源熱泵的技術(shù)狀況和經(jīng)濟性與熱源 /熱匯的特點密切相關(guān)。由于水源熱泵的熱源溫度全年較為穩(wěn)定，其制熱系數(shù)比傳統(tǒng)的空氣源熱泵高出 40%左右，其運行費用僅為普通的 50%~60%。水源熱泵比燃煤鍋爐環(huán)保，污染物的排放比空氣源熱泵減少 40%以上，比電供熱減少 70%以上。 冷卻水余熱利用項目即 水源熱泵是利用廠區(qū)冷卻水量大，水質(zhì)穩(wěn)定，溫度在 13 至 15 攝氏度等特點，以冷卻水作為熱源進行制熱循環(huán)的一種裝置。可持續(xù)發(fā)展意味著維護、合理使用并且提高自然資源基礎(chǔ)，意味著在發(fā)展計劃 和政策中納入對環(huán)境的關(guān)注和考慮。 綜合以上所述，水源熱泵系統(tǒng)全年節(jié)約運行費用 35873 元，水源熱泵系統(tǒng)經(jīng)濟效益明顯，不僅能有效改善室內(nèi)的空氣品質(zhì)，金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項目可行性研究報告 20 而且能充分利用熱電廠的廢熱能及可再生資源，在有條件的地區(qū)，水源熱泵是最理想的空調(diào)方式 。 表 3 冬季供熱運行費用分析 設(shè)計日負荷率 設(shè)計運行天數(shù) 運行費用 (元 ) 水源熱泵系統(tǒng) 蒸汽管網(wǎng)＋散熱器 100% 60 20213 75350 75% 50 13003 50% 20 3805 25% 20 2596 小計 150 39477 水源熱泵系統(tǒng)節(jié)約電費 (元 ) 35873 另外，供熱期間將一部分循環(huán)水引入熱泵系統(tǒng)后直接回到吸水池，可減少因冷卻塔引起的水量損失。水源熱泵＋風(fēng)機盤管系統(tǒng)定流量運行，平均使用時間按每天 12小時計算， 減少發(fā)電量 213萬 KWH,上網(wǎng)電價為 元 /kWh，減少發(fā)電收入 97萬元。 小區(qū)供熱抽汽來源于汽輪 機的第四級抽汽，這部分蒸汽所包含的熱量并沒有被充分利用，大大降低了蒸汽的品質(zhì)，并且凝結(jié)水未考慮回收，從能量的角度而言是很不經(jīng)濟的。系統(tǒng)方案經(jīng)濟性分析需要計算初投資和運行費用，并與小區(qū)分散式供熱機組 +抽汽采暖系統(tǒng)進行分析比較。由以上條件計算出幾種方案的一次能源利用率，結(jié)果如圖 3 所示，水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的一次能源利用率最高，與分散式空調(diào) +電 廠抽汽采暖相比增加了 79%。 能同時完成夏季空調(diào)和冬季采暖的系統(tǒng)的一次能源利用率可表示為： 式中， PERξ — 制冷工況下一次能源利用率， PERξ =制冷量 /一次能源量； PERτ — 供熱工況下一次能源利用率， PERτ =制熱量 /一次能源量； 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項目可行性研究報告 16 λ ξ — 制冷工況權(quán)重， λ ξ =制冷天數(shù) /全年總天數(shù) λ τ — 供熱工況權(quán)重， λ τ =制熱天數(shù) /全年總天數(shù) 現(xiàn)以以下四種方案為例進行計算比較：方案一：水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)；方案二：水冷冷水機組 +電廠抽汽采暖；方案三：蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機組 +電廠抽汽采暖；方案四：分散式空調(diào)+電廠抽汽采暖。因此用一次能源利用率 PER（ Primary Energy Ratio）來評 價熱泵的節(jié)能效果。代入公式（ 2）中進行計算，則 t0℃ .由于不同廠家機組的性能不同 ,因此對不同的方案應(yīng)分別進行分析。 對于任何能源利用過程，單耗分析模型都可以一般性地表示為： 式中， bmin=eq/ef 為生產(chǎn)該產(chǎn)品的理論最低燃料單耗，即在無任何火用耗損存在時的產(chǎn)品燃料單耗； ∑ bi 為系統(tǒng)各子系統(tǒng)設(shè)備的 熵 耗損引起的附加燃料單耗之和。 通過對金山熱電公司水源熱泵機組冬季工況測試數(shù)據(jù)的回歸分析，我們可以得到如下的 COP 值關(guān)系式： 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項目可行性研究報告 14 COP= [一 ] （ 2） 式中， to為熱 泵熱源的入口溫度。常用熱泵的制熱性能系數(shù) COP（ Coefficient of Performance）來衡量 熱泵的能量效率。因此，河水不宜直接通過熱泵機組，先要進行凈化處理，最后利用循環(huán)水泵 11將河水通過輸送管道送至冷凝器 8 中，而放出熱量后的河水則通過排水管道直接排入河 12中。 夏季： 閥門 E、 F、 G、 H 開，閥門 A、 B、 C、 D 關(guān)，熱泵系統(tǒng)采用開式直接利用河水換熱。 為將來夏日制冷、冬季制熱考慮，充分利用兩個水源，采用 8個閥門完成水源熱泵系統(tǒng)的制熱、制熱切換 ， 如圖 2所示。 在規(guī)劃集中供熱范圍內(nèi)， 供 熱面積 220萬 m2，工業(yè)用汽 75T/h 3,目 前已基本達到 三 臺鍋爐的計劃供熱負荷，如果新增供熱負荷就只有增加供熱鍋爐和建設(shè) 新 的熱原地。 氣象條件 冬季采暖室外計算溫度： 21℃ 冬季室外主導(dǎo)風(fēng)向及頻率： NE,22% 冬季室外平均風(fēng)速： 冬季室外最大凍土深度： 143cm 冬季室外大氣壓力： 冬季室外極端最低平均溫度： ℃ 采暖熱指標(biāo) 根據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄖ锏那闆r，按城市熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范，參照建設(shè)單位提供的有關(guān)資料，本工程采用綜合熱指標(biāo)為 70W/m2。 由圖 1和表 1所示，冬季河水金