【正文】 論 180第十六章、 存在的問題及建議 182第十七章、 附表及附圖 184一、 附表 184二、 附圖 20512第一章、 總論一、 項(xiàng)目背景冀中能源井礦集團(tuán)余熱回收供熱改造項(xiàng)目。石家莊市井陘礦區(qū)新井路10號(hào)。前身為井陘礦務(wù)局，從1898年建井開采至今已有113年歷史，曾以盛產(chǎn)優(yōu)質(zhì)主焦煤著稱全國，是一個(gè)具有光榮革命傳統(tǒng)和豐厚歷史文化資源的老工業(yè)基地?，F(xiàn)有井陘、左權(quán)、元氏、臨城四個(gè)礦區(qū)，擁有6對(duì)礦井、4座大型洗煤廠、1座百萬噸焦化廠和10萬噸硝鹽化工廠等16個(gè)子（分）公司，已經(jīng)發(fā)展成為集煤炭開采、洗選加工、煤炭物流、煤焦化、電力、建筑、橡膠運(yùn)輸帶制造等多個(gè)產(chǎn)業(yè)、多元發(fā)展的大型企業(yè)集團(tuán)。2010年，集團(tuán)在冊(cè)員工8360人，資產(chǎn)總額48億元，煤炭產(chǎn)量866萬噸，銷售收入86億元，多項(xiàng)指標(biāo)創(chuàng)出歷史新高。到“十二五”末，建設(shè)成為千萬噸能源強(qiáng)企，實(shí)現(xiàn)原煤產(chǎn)量1000萬噸以上，銷售收入100億元以上，利稅20億元以上，職工人均收入8萬元以上。 “河北新晶焦化有限責(zé)任公司”成立于1996年，1999年獨(dú)立建制，2006年5月完成重組改制，是冀中能源井礦集團(tuán)非煤骨干企業(yè)。公司現(xiàn)有職工1050人，工程技術(shù)人員145人，其中高級(jí)職稱 3人，中級(jí)職稱 47人，公司目前生產(chǎn)經(jīng)營狀況良好，產(chǎn)銷平衡。廠區(qū)西側(cè)有賈鳳公路、廠內(nèi)有鐵路專用線和國鐵新井站相連，有自備機(jī)車進(jìn)行新井站調(diào)運(yùn)業(yè)務(wù)，鐵路可通往全國各地。西與我國煤炭工業(yè)基地山西接壤，北與塑黃鐵路相鄰，十二公里鐵路專用線與新井站貫通，與京廣、石太、石德等線相連，公路與107國道、石太高速公路毗鄰。經(jīng)營產(chǎn)品：冶金焦炭；焦油，粗苯 ，硫酸銨 ，煤氣，發(fā)電，橡膠皮帶，煤炭中轉(zhuǎn)物流。2006年，公司焦炭生產(chǎn)產(chǎn)能36萬噸。建設(shè)工期1年半時(shí)間，分別于2009年6月和10月建成投產(chǎn)了2搗固焦?fàn)t及化產(chǎn)回收系統(tǒng)，初步形成了一個(gè)集煉焦、化產(chǎn)回收、煤氣發(fā)電、中轉(zhuǎn)電煤及橡膠輸送帶生產(chǎn)為一體的井陘礦業(yè)集團(tuán)最大的非煤骨干企業(yè)。4. 承辦企業(yè)概況北京中科華譽(yù)能源技術(shù)發(fā)展有限責(zé)任公司是首批國家級(jí)節(jié)能服務(wù)公司。經(jīng)過多年的理論研究及實(shí)踐，產(chǎn)品性能已從單一應(yīng)用領(lǐng)域向多元應(yīng)用領(lǐng)域拓展，相繼研制開發(fā)出適應(yīng)多種工況條件及運(yùn)營環(huán)境的、具備高穩(wěn)定性、高效率性、高適應(yīng)性的各類專用熱泵產(chǎn)品，如地下水源專用熱泵、土壤源專用熱泵、海水源專用熱泵、污水源專用熱泵及工業(yè)源專用熱泵，廣泛應(yīng)用在建筑節(jié)能、廠礦、工業(yè)節(jié)能及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。目前華譽(yù)熱泵應(yīng)用已覆蓋北京、遼寧、吉林、山東、河南、新疆等十八個(gè)省市，項(xiàng)目涵蓋機(jī)關(guān)、學(xué)校、住宅、石油化工、廠礦、電廠等類型，得到了政府和眾多媒體的高度關(guān)注，如多次獲建設(shè)部及國家發(fā)改委授予的獎(jiǎng)項(xiàng)，中央電視臺(tái)新聞聯(lián)播的三次報(bào)道、鳳凰衛(wèi)視的重點(diǎn)報(bào)道、地源熱泵雜志等多家媒體專訪。：國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)資質(zhì)；國家級(jí)首批合同能源管理資質(zhì)企業(yè)；中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)資質(zhì)；海淀區(qū)創(chuàng)新企業(yè)資質(zhì)；北京市自主創(chuàng)新產(chǎn)品企業(yè)資質(zhì)；安全生產(chǎn)企業(yè)資質(zhì)；機(jī)電設(shè)備安裝企業(yè)資質(zhì)；工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可企業(yè)資質(zhì)；地源熱泵供熱資質(zhì)；地源熱泵供熱收費(fèi)資質(zhì)；中關(guān)村企業(yè)信用促進(jìn)會(huì)會(huì)員單位；高新技術(shù)企業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員單位；國際節(jié)能與環(huán)保協(xié)會(huì)理事單位；中國制冷協(xié)會(huì)會(huì)員單位。2004年12月，山東省星村煤礦開始使用熱泵系統(tǒng)，作為國內(nèi)第一個(gè)整體采用地溫?zé)岜玫拿旱V，成為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的典范，是工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的代表工程。2005年10月，東北大學(xué)游泳館開始使用地溫?zé)岜孟到y(tǒng)。 2006年，中央電視臺(tái)新聞聯(lián)播，中央電視臺(tái)經(jīng)濟(jì)半小時(shí)節(jié)目對(duì)我公司所作地源熱泵項(xiàng)目作了重點(diǎn)報(bào)道。2008年12月，在人民大會(huì)堂舉行舉辦的 “2008中國城市住宅與房地產(chǎn)發(fā)展高峰論壇中，我公司被大會(huì)授予‘2008年度全國十大暖通節(jié)能環(huán)保品牌企業(yè)’。2010年光大投資加入華譽(yù)。2010年12月，中科華譽(yù)良鄉(xiāng)生產(chǎn)基地全面投產(chǎn)，生產(chǎn)車間面積超過2萬平方米，年產(chǎn)量達(dá)到3000臺(tái)，生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。2010年6月和天津富通電子塑料制品有限公司簽訂利用余熱水采暖的合同。4. 4華譽(yù)產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn)4. ：華譽(yù)熱泵節(jié)能技術(shù)是集眾多科研成果于一身的系統(tǒng)化工程，其關(guān)鍵技術(shù)集中于：⑴地下水方式的地能輻射冷暖系統(tǒng)技術(shù)⑵地埋管方式的地能輻射冷暖系統(tǒng)技術(shù)⑶污水及地表水源熱泵無阻塞壓力平衡防阻裝置及其系統(tǒng)技術(shù)⑷防砂型多回路系統(tǒng)技術(shù)⑸智能化模塊控制系統(tǒng)技術(shù)⑹多回路渦旋式壓縮機(jī)并聯(lián)技術(shù)目前華譽(yù)熱泵系統(tǒng)已升級(jí)到第六代，且已應(yīng)用于上百個(gè)項(xiàng)目。4. ：⑴發(fā)明專利：石油化工工藝中利用高溫?zé)岜眠M(jìn)行冷熱循環(huán)利用的裝置。6. 報(bào)告編制范圍 供暖現(xiàn)狀。1住宅17676902公建4721703商業(yè)04機(jī)廠換熱站40000400000二低真空供暖24112920655534574（一）一礦社區(qū)管理處16709616709601住宅1605312公建55923商業(yè)973（二）三礦社區(qū)管理處740333945934574三焦化廠區(qū)3500035000總計(jì)考慮發(fā)展規(guī)劃850000675967174033 供暖方式目前供暖方式：；礦區(qū)生活區(qū)及機(jī)關(guān)辦公室共計(jì)約24萬平米由新晶熱電廠現(xiàn)有兩臺(tái)3MW的發(fā)電機(jī)組，低真空供暖；其余靠35噸鍋爐和汽輪機(jī)組抽氣，供蒸汽，通過汽水換熱實(shí)現(xiàn)。這部分室內(nèi)末端主要是地板采暖的形式。第二種采暖方式為新晶焦化廠對(duì)初冷器的改造，在初冷器上端增加一個(gè)采暖段，利用采暖段回收荒煤氣的熱量用來供暖，㎡，此部分的設(shè)計(jì)供回水溫度為85/60℃。此部分采暖主要為新晶焦化廠區(qū)的采暖。利用燃?xì)忮仩t燃燒煤氣制取高溫蒸汽，并將蒸汽輸送至二級(jí)換熱站，通過二級(jí)換熱站的汽水換熱器來加熱負(fù)荷側(cè)循環(huán)水，從而滿足采暖的需求。第一個(gè)為局內(nèi)換熱站，㎡，目前機(jī)廠換熱站循環(huán)水泵及換熱設(shè)備布置于局內(nèi)換熱站，機(jī)廠換熱站共負(fù)擔(dān)采暖面積4萬㎡，第三個(gè)為一礦換熱站，負(fù)擔(dān)采暖面積約21萬㎡。這部分室內(nèi)末端主要是采用散熱器采暖的方式。在運(yùn)行過程中出現(xiàn)新建筑采暖季室內(nèi)溫度過高而老建筑室內(nèi)溫度不能達(dá)到設(shè)計(jì)溫度的情況。供熱系統(tǒng)擬采取如下節(jié)能供熱改造措施：項(xiàng)目擬利用中科院熱物理研究所和中科華譽(yù)能源技術(shù)發(fā)展有限責(zé)任公司的專有技術(shù)直接回收荒煤氣中的熱量用以制取高溫?zé)崴?，利用高溫?zé)崴鳛槲帐綗岜弥鳈C(jī)的驅(qū)動(dòng)熱源吸收初冷器下段循環(huán)水中的熱量用以制取55℃的熱水，直接用于低溫采暖，替代原有的低真空供暖方式，滿足約24萬平米的地板輻射低溫供暖系統(tǒng)需要?；拿簹鉁囟扔?00℃降低為600℃。高溫?fù)Q熱站主干網(wǎng)采用大溫差供熱技術(shù)，在原有二級(jí)換熱站部分設(shè)置大溫差機(jī)組，大溫差換熱機(jī)組供回水溫度為120℃～35℃。被加熱到72℃的采暖循環(huán)水，然后經(jīng)過吸收式熱泵主機(jī)加熱，將其從72℃加熱到90攝氏度，然后將90℃的采暖水經(jīng)過煤氣鍋爐加熱至120℃，最后輸送到二級(jí)換熱站。，采暖季將蒸汽接入蒸汽型熱泵主機(jī)用來將一次網(wǎng)回水加熱到90℃，再通過煤氣鍋爐加熱至120℃送往各個(gè)二級(jí)換熱站，并在換熱站內(nèi)再通過兩臺(tái)吸收換熱機(jī)組向終端熱用戶提供70℃～55℃的熱水，并在必要時(shí)經(jīng)原蒸汽換熱器加熱至80℃～60℃，向原機(jī)關(guān)換熱站和一礦換熱站供暖。此部分主要是針對(duì)高溫區(qū)的采暖循環(huán)水。利用初冷器上段在非采暖季、采暖季和過度季節(jié)制取生活熱水供廠區(qū)員工洗澡用水和新增10000平米招待所生活熱水要求。廠區(qū)現(xiàn)有一臺(tái)35T煤氣鍋爐，擬在焦?fàn)t產(chǎn)量下降時(shí)應(yīng)急供暖使用。包括上升管提取熱量系統(tǒng)、煙道提取熱量系統(tǒng)、初冷器提取系統(tǒng)、息焦水和氨水罐、集氣罐提取熱量系統(tǒng)和輸氣管提取熱量系統(tǒng)；2）余熱回收供熱改造系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)；3）換熱站設(shè)計(jì)。6）管線設(shè)計(jì)。大綱強(qiáng)調(diào)節(jié)能工作既是一項(xiàng)長期的戰(zhàn)略任務(wù)，也是當(dāng)前的緊迫任務(wù)。要堅(jiān)持開發(fā)與節(jié)約并舉，節(jié)約優(yōu)先的方針，通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，用高新技術(shù)和先進(jìn)適用技術(shù)改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、淘汰落后技術(shù)和設(shè)備、提高產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)裝備水平和能源利用效率。項(xiàng)目實(shí)施有利于企業(yè)減少生產(chǎn)能耗，有利于企業(yè)節(jié)約經(jīng)營成本，有利于減少各種污染物的排放，既符合國家節(jié)能減排的政策大背景，又可以向國家申請(qǐng)節(jié)能降耗補(bǔ)貼，給企業(yè)帶來實(shí)實(shí)在在的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。新晶焦化現(xiàn)有有72孔TJL4350D型搗固焦?fàn)t兩座，年焦炭生產(chǎn)能力100萬噸，煤氣發(fā)生量為55000Nm3/h。要回收和處理這些化合物和減小煤氣的體積，要求焦?fàn)t煤氣必須冷卻至25℃以下，首先高溫煤氣要在橋管和集氣管中用大量的70～75℃循環(huán)氨水噴灑，煤氣可冷卻至80℃左右，然后在初冷器中再被冷卻至25℃，荒煤氣帶走的熱量，約占焦?fàn)t總熱的30～35%，這部分熱量大部分在煤氣初冷器內(nèi)被冷卻水帶入環(huán)境，在冷卻的過程中會(huì)有大量的余熱會(huì)散失到大氣中，造成了能量的大量浪費(fèi)。在制取煤氣的時(shí)候，需要煉焦?fàn)t提供大量的熱量，煉焦?fàn)t在制熱的同時(shí)會(huì)有大量的高溫?zé)煔猱a(chǎn)生，這些煙氣最終將會(huì)以廢氣的方式被排放至大氣中。氨氣罐、集氣管和輸氣管也擁有大量的余熱資源，考慮采取間接接觸式換熱吸收該部分余熱。綜上所述，新晶焦化廠余熱資源十分豐富，在能源日益緊張的今天，積極利用該余熱資源、減少碳排放量成為中科華譽(yù)和焦化廠關(guān)注的共同焦點(diǎn)。 新晶焦化公司熱電車間一直擔(dān)負(fù)著井陘礦業(yè)集團(tuán)機(jī)關(guān)單位及機(jī)關(guān)以北居民的冬季供暖。系統(tǒng)回收蒸汽凝結(jié)水。供暖初期，居民樓較少，供暖面積小，只有兩臺(tái)10噸的蒸汽鍋爐，靠蒸汽加熱循環(huán)水，將低壓熱水供入管網(wǎng)即能滿足需求。隨著住宅小區(qū)的陸續(xù)建設(shè)和竣工，配套的供暖設(shè)施的建設(shè)也是擺在眼前的急需解決的重要問題。按廠區(qū)規(guī)劃，采暖季集中供熱面積將達(dá)到85萬平米。期間，焦化公司通過技術(shù)挖潛，先后實(shí)現(xiàn)了利用初冷器余熱滿足公司內(nèi)部的冬季供暖，利用熱電車間的低真空余熱供暖，2008年又新增一臺(tái)35噸燃煤鍋爐，確保冬季供暖的正常。通過采用先進(jìn)適用技術(shù)提高焦化生產(chǎn)工藝的能源利用效率，成為企業(yè)走可持續(xù)發(fā)展之路的必然選擇。優(yōu)先把高品位的余熱余能用于做功或發(fā)電，低溫余熱用于空調(diào)、采暖或生活用熱。春、夏及秋季利用這部分蒸汽來滿足生產(chǎn)工藝的需要。對(duì)初冷器進(jìn)行改造回收荒煤氣中的熱量，主要將其分成三部分，分別為初冷器上段、中段、下段。下段余熱資源比較低適宜做吸收式熱泵主機(jī)的低品位熱源的特點(diǎn)，利用熱水型吸收式熱泵主機(jī)提取其熱量。采用間接接觸式換熱方式吸收氨水罐和集氣管的熱量，充分利用由氨水罐釋放到大氣中的熱量。二、余熱回收供熱改造項(xiàng)目概況 建設(shè)規(guī)模：⑴ 在熱電廠原10T鍋爐房布置一臺(tái)775*104kCal/。⑶ *104kCal/h的大溫差吸收換熱機(jī)組，為原一礦換熱站二次網(wǎng)提供熱源。⑸ 在熱電廠布置12MW的板式換熱器，通過熱水型熱泵機(jī)組提供45/55℃的低溫?zé)崴?，利用原低溫?zé)崴到y(tǒng)水泵向廠區(qū)原低溫地板輻射供暖區(qū)域供暖。利用澡堂原冷、熱水箱。⑻ 提取上升管中的熱量制取90～95℃的熱水，為熱水型熱泵機(jī)組提供驅(qū)動(dòng)熱源。⑽ 對(duì)熱電廠原10T鍋爐房進(jìn)行修繕。⑿ 在煙囪附近新建一余熱鍋爐房。： 項(xiàng)目余熱利用的主要目途序號(hào)余熱的來源熱源的品位及參數(shù)熱量承擔(dān)的建筑面積及類型備注1上升管品位較高，可以制取溫度95℃的熱水。2煙氣品位較高，140℃的蒸汽。采暖季，對(duì)于居民采暖系統(tǒng)可作為調(diào)峰熱源使用，即利用制取的部分蒸汽驅(qū)動(dòng)吸收式熱泵主機(jī)來采暖，其中設(shè)計(jì)制熱量為7MW。12000KW由于此部分溫度比較高，非采暖季用來提供生活熱水。4初冷器下段品位較低，可以作為熱泵主機(jī)的低品位余熱資源。5氨水罐、集氣管、輸氣管品位較低，可以作為熱泵主機(jī)的低品位余熱資源。6息焦水品位較低，可以作為熱泵主機(jī)的低品位余熱資源。5500KW主要作為熱水型吸收式熱泵主機(jī)的低品位熱源和加熱一次網(wǎng)回水。經(jīng)調(diào)查，河北省冀中能源井陘礦區(qū)新晶焦化廠現(xiàn)有豐富的余熱資源（上升管、初冷器、煙氣、氨水罐和集氣管、息焦水等），目前，這些余熱資源未被充分利用，而是直接釋放到大氣和水中，白白浪費(fèi)。北京中科能源技術(shù)有限責(zé)任公司依托清華大學(xué)、中科院工程熱物理所的技術(shù)背景，利用公司雄厚的技術(shù)實(shí)力和在工業(yè)節(jié)能領(lǐng)域和建筑節(jié)能領(lǐng)域的豐富的節(jié)能經(jīng)驗(yàn)，為合理利用焦化廠豐富的余熱資源提供充分的技術(shù)保障。上升管產(chǎn)生的90～95℃的熱水送至熱電廠熱水型熱泵，產(chǎn)生40/55℃的熱水再送原廠區(qū)低溫輻射供暖系統(tǒng)采用地板輻射方式供暖，供暖負(fù)荷不足部分由板式換熱器通過余熱系統(tǒng)補(bǔ)充。由大溫差吸收換熱機(jī)組回來的35℃熱水先經(jīng)過初冷器中段和上段加熱至63℃，再經(jīng)過息焦水池旁邊寬流道換熱器加熱至72℃，再送至熱電廠的蒸汽源熱泵機(jī)組加熱。工藝用蒸汽由廠區(qū)原工藝蒸汽管道輸送。由初冷器上段制取65/75℃熱水，經(jīng)換熱制取60℃生活熱水，原生活熱水加壓泵保留，水處理設(shè)施繼續(xù)使用。熱水型熱泵機(jī)組和蒸汽源熱泵機(jī)組布置在熱電廠原10T鍋爐位置，在機(jī)關(guān)換熱站和一礦換熱站布置大溫差吸收換熱機(jī)組各一臺(tái)，供該換熱站采暖用戶冬季供暖使用。由煙氣換熱器產(chǎn)生的蒸汽和由上升管產(chǎn)生的高溫水以及初冷器至熱電廠之間的管道經(jīng)由廠區(qū)原桁架架空敷設(shè)。非采暖季由初冷器上段制取的換熱用生活熱水采用直埋敷設(shè)，換熱用生活熱水加壓水泵設(shè)置在初冷器側(cè)原廠區(qū)供暖泵房。設(shè)置在換熱站的大溫差吸收換熱機(jī)組安裝在原汽水換熱器位置。原補(bǔ)水泵、補(bǔ)給水箱和水處理裝置繼續(xù)使用，原二次網(wǎng)循環(huán)水泵繼續(xù)使用。生活熱水加壓泵設(shè)置在原廠區(qū)供暖泵房，供電、供水條件具備。煙道換熱器安裝在原廠區(qū)煙囪附近（見附圖1），新建一余熱鍋爐房。上升管換熱器安裝條件具備。原息焦水池側(cè)新建換熱站，新建條件具備。應(yīng)用熱泵技術(shù)和大溫差吸收換熱技術(shù)提取工業(yè)余熱的一部分熱能，作為生活區(qū)采暖的熱源，原來的煤氣鍋爐只作為調(diào)峰時(shí)熱泵的部分驅(qū)動(dòng)力和廠區(qū)焦炭產(chǎn)能不足時(shí)熱源的補(bǔ)充。 方案描述及計(jì)算采用中科華譽(yù)公司獨(dú)有的工業(yè)節(jié)能技術(shù)，回收上升管和煙氣中的高品位