【正文】 ＇；東經(jīng)110176。34＇之間，南北最大縱距170km。有同蒲線鐵路貫通市轄區(qū)南北，公路鐵路交通非常便暢，某市乃是山西省經(jīng)濟社會比較發(fā)達城市之一。首屈一指的煤炭資源，（km）2，總儲量達860億噸，主要煤種有焦煤、氣肥煤、貧煤、瘦煤、無煙煤等。%； %；%；同時某市還是山西省能源重化工基地的重要組成部分。某市因地處汾水之濱而得名，其歷史悠久、文化燦爛，是華夏民族的重要發(fā)祥地之一和黃河文明的搖籃。項目所在地區(qū)堯都區(qū)亦是某市的旅游重點景觀區(qū)，以其陶寺遺址，堯廟、堯陵為代表的文明之源。改革開放30余年來，其科技、經(jīng)濟社會都有了巨大的發(fā)展和變化，但是也付出了巨大的環(huán)境代價。在“十一五”國家約束性節(jié)能降耗、減排目標的推動下。為滿足“藍天碧水綠地”工程的需要，堯都區(qū)人民政府特投資污水源熱泵集中供暖項目，徹底改變過去采暖燒原煤，分散或單戶供暖既浪費能源、污染環(huán)境、又低熱效的舊模式。采用全新循環(huán)經(jīng)濟清潔能源污水源熱泵技術(shù)集中供暖具有大量節(jié)約能源減少排放COSO2及氮氧化合物的優(yōu)良，僅耗用少于常規(guī)鍋爐供暖的耗電量。因此上說，采用污水源熱泵技術(shù)供熱，無論從技術(shù)的先進性，經(jīng)濟的合理性，還是社會效益的優(yōu)越性來說都是十分明顯的，尤其是堯都區(qū)乃某市的政治、經(jīng)濟、文化和旅游的核心區(qū)，人口約有70多萬。 項目能源需求對當?shù)啬茉垂擁椖績H耗用二次清潔能源電力，堯都區(qū)電力供應充足，項目單位距開閉站不大于3km，開閉站一次側(cè)電壓110kV，二次側(cè)35kV,經(jīng)協(xié)商有供電冗余量20000多kVA，項目單位供電容量僅要10800kVA。項目的耗電量不少于1100萬kWh，對于堯都區(qū)及市區(qū)供電量不及其總量的1%，對能源市場的影響來說微乎其微，項目上馬，不會對能源市場現(xiàn)狀構(gòu)成影響和波動。且該項目還屬于污水再利用循環(huán)經(jīng)濟和清潔生產(chǎn)的好項目。眾所周知，污水水溫的變化較室外空氣溫度變化小，因而污水源熱泵的運行工況比空氣源熱泵的運行工況要穩(wěn)定。 污水源熱泵系統(tǒng)形式較多，按照是否直接從污水中提取冷熱能，可分為直接式和間接式污水源熱泵系統(tǒng)；按照熱泵機組機房的布置情況可分為集中、半集式和分散式的污水源熱泵系統(tǒng)；按照其使用污水的處理狀態(tài)可分為以原生污水源熱泵系統(tǒng)和以二級出水和中水作為熱源/熱匯的污水源熱泵系統(tǒng)。除此之外，還有人提出板式換熱器，以及液固流化床換熱器。污水源熱泵系統(tǒng)是利用城市污水作為冷熱源，對建筑物進行供暖。整個污水源熱泵系統(tǒng)，可分為三個循環(huán)系統(tǒng)：原生污水源取水與換熱系統(tǒng)、中介水與原生污水換熱及中介水與工質(zhì)換熱系統(tǒng)、工質(zhì)與末端水換熱及末端水供暖系統(tǒng)。取16℃污水是合理的,下圖為熱泵COP與水源溫度變化圖。工質(zhì)末端水換熱及末端水供暖、空調(diào)系統(tǒng)：末端水經(jīng)過散熱設(shè)備對建筑物進行供暖后，進入熱泵機組與工質(zhì)進行熱交換加熱，升溫后進入末端系統(tǒng)對建筑物進行供暖，反復循環(huán)，當水量減少，不滿足系統(tǒng)要求時，使用自來水進行補充。利用城市原生污水做熱泵冷熱源的最大技術(shù)難題是防止污水對管路、換熱設(shè)備的污染、腐蝕與堵塞，主要包括較大雜物對系統(tǒng)的堵塞、易粘附在流道表面的物體對流動阻力與換熱效率的影響和污水中腐蝕性成分對換熱器材質(zhì)的影響等方面。城市原生污水資源豐富，但是其水質(zhì)很差，／t，為采用水源熱泵而進行污水處理將使系統(tǒng)的初投資和運行費用大幅度增加，顯然不經(jīng)濟。污水預處理一般采取一級或二級過濾，換熱器清洗廣泛采取了反沖洗工藝，反沖洗流程如圖43所示。其主要結(jié)構(gòu)是將進出口格柵分成若干子格柵，并設(shè)有自行研制的反沖洗裝置。污水源熱泵系統(tǒng)的流程如圖4444 污水源熱泵流程圖污水源熱泵機組的選型計算分為兩部分，一部分是根據(jù)污水源的熱工參數(shù)確定污水換熱器的選型，另一部分是在此基礎(chǔ)上根據(jù)冷熱負荷的大小確定熱泵機組的選型。換熱器的材質(zhì)選擇應結(jié)合具體的污水水質(zhì)檢測報告確定。本項目污水源提供的熱量計算：污水源平均流量2900t/h，進入換熱器時的溫度是16℃，回水溫度是11℃；經(jīng)污水處理廠處理后排放的中級出水通過二次利用再并列進入污水換熱設(shè)備提取5℃的熱量作為熱源進入整個污水熱泵系統(tǒng)。攝氏度V為水的平均流量，為2900t/h，二次利用，即通過換熱器的流量為5800t/h,即5800x103kg/h=(千克/秒)△T為溫度差則Qr=＝*103J/kg.℃5℃ ＝ (J/s=w) ＝33833103 (w) ＝33833 kW而熱泵壓縮機做功釋放的熱量Qy，則壓縮機每秒做功為Qy＝＝933 kW 10 ＝ kW則每小時提供的熱量QhQh＝（Qr＋Qy） 3600s＝ kW 3600s＝ 一個采暖季可提供的熱量為：Q＝Qh 24 x 120＝394272 GJ 按當?shù)夭膳瘶藴?，所需最大熱負荷?0kW，則整個采暖期所需最大熱量計算為：50W/s第五章 能（資）源利用狀況 能源供應狀況 能源品種及選用原則該項目運營期能耗品種分別為：電力、水根據(jù)生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)規(guī)模以及現(xiàn)有設(shè)備的情況，本項目主要裝置為污水換熱器、熱泵機組、污水泵、循環(huán)水泵、補水泵、反沖式水處理器等設(shè)備。本項目在使用能源品種的選擇上，認真貫徹《中華人民共和國節(jié)約能源法》、《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》等政策、法規(guī)，堅持節(jié)約能源和綜合利用，盡量減少能源消耗。以提高能源利用效率為目標，選擇適宜提高能源利用效率的能源品種。從保證生產(chǎn)和生活出發(fā)，選擇適宜項目適用的能源品種。在可能條件下，最大限度的實現(xiàn)能源替代。在保證項目正常運行情況下，盡量采用廉價能源。 項目所在地能源供應條件與能源系統(tǒng)配備情況供電（1）供電電源公司用電由泊莊110kV變電站和王莊110kV變電站分別引入，區(qū)域內(nèi)線路采用2(YJV2210kV 3x150mm2)電力電纜直埋方式敷設(shè)。（2）電力設(shè)施配套本項目在廠區(qū)內(nèi)建110kV總變電站一座，總變電所配置S114000/3510電力變壓器兩臺，2000/。供水本工程最大日用水量744 m3/d（其中生活用水量6m3/d，生產(chǎn)用水量688m3/d，其他是消防用水和不可預見水量），污水源熱泵機房生活給水系統(tǒng)室外設(shè)單獨生活給水管網(wǎng)，為枝狀管網(wǎng)，水質(zhì)要滿足國家飲用水衛(wèi)生標準。 項目能源消耗 能源消耗種類及數(shù)量項目年能源消耗種類及數(shù)量為：電力：新水：各品種能源消耗總量及綜合能源消費量計算見下表：能源種類消耗量金額（千元）標煤（當量值tce）標煤（等價值tce）采用折標系數(shù)備注電力56831396．88kgce/kWh水89000t178綜合能源消費量當量值tce等價值tce　　 電力消耗量核算本項目所配置的機電設(shè)備，總裝機容量10000kW,其中，污水泵和循環(huán)泵及熱泵系統(tǒng)的壓縮機是電力消耗的主要環(huán)節(jié)，按一個采暖季120個工作日，年運行2880小時計算。其電力損耗（變損與線損）占總電力消耗的6%。n1Qrφr=120105104=4584104kWh /年(5)熱泵機組消耗的電能：Ny1 = Qy/COP=4584104/=1066104kWh/年(6)水泵消耗的電能：Ny2 =12010（554＋753＋753）=104kWh/年(7) 照明消耗的電能:Ny3=120 kW =104kWh/年(8)年總電能消耗量Ny=Ny1＋Ny2 ＋Ny3=（1066＋＋）104 =104kWh/年(9)折合每平米采暖用電量E=104/100104=E=＝經(jīng)從電工實用手冊查閱相關(guān)資料及參數(shù)，現(xiàn)按照電力專家經(jīng)驗公式計算三臺變壓器電力損耗如下：有功功損：△PT＝ (新型變壓器) △PT＝ (舊式變壓器)無功功損：△QT＝ (新型變壓器) △QT＝ (舊式變壓器)(1) △PT1＝40002=120 (kW)(1) △QT1＝40002=480 (kVA)年供暖季變損：120kW24h120天=年供暖期無功損耗：480kW24h120天=(2) △PT2＝20001=30 (kW)(2) △QT3＝20001=120 (kVA)年供暖季變損：30kW24h120天=年供暖期無功損耗：120kW24h120天=三臺變壓器總的有功功損耗電量：＋＝變壓器另外一種變壓器損耗電量計算方法：△ W＝P0T＋PKβ2t　其中：P0為空載損耗； PK為負載損耗； t為實際工作時間； T為全年時間；β為線路；高壓線損耗電量計算：依據(jù)可行性研究可知，輸出總的容量ρ=10800kW；cosφ＝；u＝35kV；R＝；L＝3km則線阻R=3=△Ps＝(ρ2R/u2 cosφ) 103代入數(shù)據(jù)＝（10800）2（35）2（）2103 ＝69984000/1060103 ＝66023103 ＝(kW)變壓器年工作時間24h30d4m＝2880h因此高壓線損為：(kW) 2880h=污水源熱泵主要使用高壓10kV電機，－，距離比較近，且容量很小，故低壓線損僅有高壓線損的30%左右：故低壓線損：＝高、低壓線損合計：＋＝總損耗＝輸變損＝變壓器損＋線損 ＝＋ ＝ ＝9%總計線路損耗占全部電耗的9%，說明電路設(shè)計符合國家要求，屬于合理先進水平。本項目一期工程總定員為60人，用水量為100L/人工業(yè)（即生產(chǎn)）用水量：本項目生產(chǎn)用水主要為熱網(wǎng)循環(huán)補充水，總生產(chǎn)用水量為：688m3/d。消防用水量：室內(nèi)消防用水量為15L/S，室外消防用水量為20L/S，總消防用水量為35L/S。 項目工序能耗、單位能耗指標及主要耗能設(shè)備 項目主要工序能耗該項目各主要生產(chǎn)工序能耗，詳見下表：序號工序名稱工序電機總功率電力消耗量水消耗量運行時間備注一主要工序kW萬kWht/一個采暖季h/一個采暖季　1污水泵抽水　220　12002污水換熱器　　　12003中介循環(huán)　2251200012004熱泵機組　93301066　　12005為用戶供熱循環(huán)　225　70560　120