工藝廢熱作為熱源的廠區(qū)生活熱水系統(tǒng)的設計及應用.doc

工藝廢熱作為熱源的廠區(qū)生活熱水系統(tǒng)的設計及應用供應與生活熱水耗能的缺口日益增大，建筑建造及使用期間的節(jié)能提出了越來越多的需求。國家性的規(guī)范、文件對此也提出了頗多要求，如民用建筑節(jié)能條例第二章第二十條：“對具備可再生能源利用條件的建筑，建設單位應當選擇合適的可再生能源，用于采暖、制冷、照明和熱水供應等；設計單位應當按照有關可再生能源利用的標準進行設計。建設可再生能源利用設施，應當與建筑主體工程同步設計、同步施工、同步驗收”。本文結合某廠區(qū)的設計，詳細介紹了工業(yè)廢熱利用在廠區(qū)宿舍熱水系統(tǒng)中切實可行的節(jié)能構造措施, 并對供熱系統(tǒng)的應用提出了建議。關鍵詞：廠房 宿舍 廢熱 生活熱水 集中供熱一、工程概況：某工程用地面積28354m2，本項目總建筑面積148737.82m2，其中地下建筑面積4518.2m2，地上建筑面積144219.62m2， 建筑密度59.07%，容積率5.09；建筑層數(shù)和高度：門衛(wèi)為1F，公共租賃樓（宿舍）為20F，車間（辦公樓）為18F，廠房為7F，地下室為1F；水源：整個園區(qū)的給水管網由地塊南側規(guī)劃道路引入DN100的給水管，市政單路供水；市政給水壓力0.35MPa；區(qū)管線綜合圖詳見圖1.1。二、熱源分析：如圖1.1，廠區(qū)東南側廠房一層設有空壓機房（廠房自身工藝需求）。其壓縮機壓縮空氣產生大量的熱能，通過冷卻器散發(fā)到大氣中。如果回收利用，可幫助企業(yè)節(jié)約能源消耗，又能夠間接減少CO2 的排放，有著良好的經濟、環(huán)境和社會效益。若通過回收空壓機熱能，用于加熱廠區(qū)集中供熱生活熱水使用，以及廠房采暖等，達到節(jié)省能源，節(jié)約成本的效果。 三、節(jié)能概述宿舍樓最高日熱水量為68.04m3/d，最高日耗熱量為15682265.8kj/d；最高日最高時熱水量為8.505m3/h，最高日最高時耗熱量為11960283kj/h。圖1.1 園區(qū)管線綜合圖示意目前廠房機房內有1 臺GA160、1 臺GA110、2 臺GAe30 噴油螺桿空壓機改造1 臺110KW 的空壓機，按照每天運行24 小時,年運行300 天估算，一年可以節(jié)?。?5 萬多元（電加熱費用）?？諌簷C工作原理和能量分布詳見下圖：圖3.1 空壓機工作原理和能量分布圖根據(jù)圖3.1可以看出，對于GA 型噴油螺桿壓縮機，大約70%的能源消耗在熱油回路，熱能回收裝置正是為了在對壓縮機性能不產生任何負面影響的前提下，以熱水或溫水的形式回收以上絕大部分的熱能，回收率可達實際輸入軸功率的65%75%。 四、系統(tǒng)及分區(qū)簡介廠房空壓機房廢熱經熱交換供熱至地下車庫設置的儲熱水箱，儲熱水箱經循環(huán)泵組為每個分區(qū)單獨設置的容積式換熱器進行換熱，容積式換熱器為每個分區(qū)的生活供水接入水加熱，進而提供生活熱水。戶內熱水循環(huán)方式：在空壓機房內設置換熱機組及循環(huán)泵，在水箱至各分區(qū)換熱器回水管上設置熱媒循環(huán)泵組；各分區(qū)換熱器至用水點的循環(huán)回水管分別設置熱水循環(huán)泵；循環(huán)泵循環(huán)方式有定溫循環(huán)、定時循環(huán)兩種，業(yè)主可根據(jù)需要自行選擇。本工程宿舍為20層，其分區(qū)見表4.1：表4.1樓座辦公樓宿舍樓廠房直供給水區(qū)14F14F13F加壓給水區(qū)518F520F47F泵房設備系統(tǒng)原理圖詳見圖4.1：生活熱水與生活給水分區(qū)相同，對應分區(qū)與生活給水同源，中、高區(qū)分別由生活給水中、高區(qū)變頻給水設備供水，經過對應分區(qū)的水加熱器進行換熱，進而提供宿舍各區(qū)生活熱水。同源的目的有二：其一，為了使生活冷、熱水水壓保持一致；其二，生活熱水無需單設加壓系統(tǒng)，使系統(tǒng)簡化并節(jié)省建造、運行成本?？諌簷C組換熱后熱媒（水）進入儲熱水箱進行儲熱，儲熱水箱進而對各個分區(qū)水加熱器內的生活用水進行換熱。每個分區(qū)設置一套熱水循環(huán)泵組，整套系統(tǒng)共用一套熱媒循環(huán)泵組。五、總結 對于工業(yè)建筑廢熱的利用，還有很長的路要走，目前我們僅僅對空壓機的廢熱利用變?yōu)樯顭崴疅嵩?，但若對工藝更加深入了解后，可以有更多可再生圖4.1 泵房生活熱水系統(tǒng)原理