工藝廢熱作為熱源的廠區(qū)生活熱水系統設計及應用

1、工藝廢熱作為熱源的廠區(qū)生活熱水系統的設計及應用（山東普來恩工程設計）簡介：隨著經濟建設和人民生活水平的提高，常規(guī)能源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，建設制冷、照明和熱水供應等；設計應當選擇合適的可再生能源，用于采暖、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)宿舍熱水系統中切實可行的節(jié)能構造措施, 并對供熱系統的應用提出

2、了建議。：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，室為 1F；由地塊南側規(guī)劃道路引入 DN100 的給水管，市水源：整個園區(qū)的給水政單路供水；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，

3、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

4、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、系統及分區(qū)簡介廠房空壓機房廢熱經熱交換供熱至車庫設置的儲熱，儲熱經循環(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

5、，在至各分區(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泵房設備系統原理圖詳見圖 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，使系統簡化并節(jié)省建造、運行成本?？諌簷C組換熱后熱媒（水）進入儲熱進行儲熱，儲熱進而對各個分區(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，可以有可再生樓座辦公樓宿舍樓廠房直供給水區(qū)14F14F13F加壓給水區(qū)518F520F47F圖 4.1 泵房生活