工藝廢熱作為熱源的廠區(qū)生活熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

1、工藝廢熱作為熱源的廠區(qū)生活熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用（山東普來(lái)恩工程設(shè)計(jì)）簡(jiǎn)介：隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活水平的提高，常規(guī)能源供應(yīng)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(lái)越多的需求。國(guó)家性的規(guī)范、文件對(duì)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(duì)具備可再生能源利用條件的建筑，建設(shè)制冷、照明和熱水供應(yīng)等；設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)選擇合適的可再生能源，用于采暖、應(yīng)當(dāng)按照有關(guān)可再生能源利用的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。建設(shè)可再生能源利用設(shè)施，應(yīng)當(dāng)與建筑主體工程同步設(shè)計(jì)、同步施工、同步驗(yàn)收”。本文結(jié)合某廠區(qū)的設(shè)計(jì)，詳細(xì)介紹了工業(yè)廢熱利用在廠區(qū)宿舍熱水系統(tǒng)中切實(shí)可行的節(jié)能構(gòu)造措施, 并對(duì)供熱系統(tǒng)的應(yīng)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(xiàng)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(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，室為 1F；由地塊南側(cè)規(guī)劃道路引入 DN100 的給水管，市水源：整個(gè)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(jiàn)圖 1.1。二、熱源分析：如圖 1.1，廠區(qū)東南側(cè)廠房一層設(shè)有空壓機(jī)房（廠房自身工藝需求）。其壓縮機(jī)壓縮空氣產(chǎn)生大量的熱能，

3、通過(guò)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(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。若通過(guò)回收空壓機(jī)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(dá)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(shí)熱水量為 8.505m3/h，最高日最高時(shí)耗熱量為 11960283kj/h。圖 1.1園區(qū)管線綜合圖示意目前廠房機(jī)房?jī)?nèi)有 1 臺(tái) GA160、1 臺(tái) GA110、2 臺(tái) GAe30 噴油螺桿空壓機(jī)改造 1 臺(tái) 110KW 的空壓機(jī)，按照每天運(yùn)行 24 小時(shí),年

4、運(yùn)行 300 天估算，一年可以節(jié)省：55 萬(wàn)多元（電加熱費(fèi)用）。空壓機(jī)工作原理和能量分布詳見(jiàn)下圖：圖 3.1 空壓機(jī)工作原理和能量分布圖根據(jù)圖 3.1 可以看出，對(duì)于 GA 型噴油螺桿壓縮機(jī)，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(duì)壓縮機(jī)性能不產(chǎn)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(dá)實(shí)際輸入軸功率的 65%75%。四、系統(tǒng)及分區(qū)簡(jiǎn)介廠房空壓機(jī)房廢熱經(jīng)熱交換供熱至車庫(kù)設(shè)置的儲(chǔ)熱，儲(chǔ)熱經(jīng)循環(huán)泵組為每個(gè)分區(qū)單獨(dú)設(shè)置的容積式換熱器進(jìn)行換熱，容積式換熱器為每個(gè)分區(qū)的生活供水接入水加熱，進(jìn)而提供生活熱水。戶內(nèi)熱水循環(huán)方式：在空壓機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置換熱機(jī)組及循環(huán)泵

5、，在至各分區(qū)換熱器回水管上設(shè)置熱媒循環(huán)泵組；各分區(qū)換熱器至用水點(diǎn)的循環(huán)回水管分別設(shè)置熱水循環(huán)泵；循環(huán)泵循環(huán)方式有定溫循環(huán)、定時(shí)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(jiàn)表 4.1：表 4.1泵房設(shè)備系統(tǒng)原理圖詳見(jiàn)圖 4.1：生活熱水與生活給水分區(qū)相同，對(duì)應(yīng)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(shè)備供水，經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)分區(qū)的水加熱器進(jìn)行換熱，進(jìn)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(wú)需單設(shè)加壓系統(tǒng)，使系統(tǒng)簡(jiǎn)化并節(jié)省建造、運(yùn)行成本。空壓機(jī)組換熱后熱媒（水）進(jìn)入儲(chǔ)熱進(jìn)行儲(chǔ)熱，儲(chǔ)熱進(jìn)而對(duì)各個(gè)分區(qū)水加熱器內(nèi)的生活用水進(jìn)行換熱。每個(gè)分區(qū)設(shè)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(jié)對(duì)于工業(yè)建筑廢熱的利用，還有很長(zhǎng)的路要走，目前僅僅對(duì)空壓機(jī)的廢熱利用變?yōu)樯顭崴疅嵩?，但若?duì)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