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1、污水冷热资源与污水热泵,一、建筑节能与可再生能源应用 二、污水冷热资源利用应用现状及趋势 三、污水冷热能利用的优缺点分析 四、污水冷热能利用方式与设备 五、污水热泵实用工程技术 六、污水冷热资源应用规划,报告内容,水/地源热泵系统,污水源热泵系统,建筑节能与可再生能源应用,“节能减排”：共识与出路 建筑节能 提高能源利用效率-节流 开发利用可再生能源-开源 可再生能源建筑应用 太阳能、风能、地热能、地表水、城市污水、海洋能 城市污水资源化利用 城市污水是一种尚未充分开发利用的可再生资源 污水中水回用+污水冷热能利用,研究历史沿革 日本、欧洲上实际80年代，技术成熟 国内稍滞后，技术不断研发进步
2、，开始推广应用 应用 国外较多，为城市区域供暖空调及热水供应 国内2001年北京投用，哈尔滨、广州、秦皇岛等相继建设 趋势 研究和应用表明该领域具有重要的节能、经济和环保意义 城市污水冷热能利用在我国的绝大多数城市均具可行性 已列入住建部、发改委11-5期间建筑节能优先发展领域 该领域发展前景广阔，今后必将得到更多的推广应用,污水冷热能研究应用现状及发展趋势,瑞典以城市污水和工业废水为低温热源的早期大型热泵站,国内部分污水源热泵的工程实例,城市污水冷热资源利用的适宜性-优点分析,空间 污水产地与冷热负荷需求地点吻合 工程经济性好 取水费用低、无需钻孔、回填等 水温 污水温度优势 水量 污水整体
3、排量大,城市污水是良好的低位冷热源,污水的水温年分布比河水空气要平稳均匀很多,城市污水是良好的低位冷热源水温冬暖夏凉,污 水： 夏季2125 冬季1517 自来水： 夏季2429 冬季 1415 空 气： 夏季2835 冬季 811,城市污水排量,污水排量逐年递增，增长趋势持续保持！,国内47个大型城市污水冷热量日储量,城市储序 上海1 武汉3 南京4 重庆8 成都10 杭州12 苏州-14,重庆市主城： 排量：60万T/D 可实现： 350万M2公建的 供冷/暖；占公建 面积7%; 670万M2住宅的 供冷/暖； 占住宅面积5%;,按5度温差计算,城市污水冷热资源利用的缺点分析,水质 杂质多
4、，水质恶劣，水处理难度大 水量稳定性差 波动性、周期性 冷热储量与建筑负荷需求不完全匹配 时间、空间、数量上的不匹配 辅助冷热源,城市污水水质,灰色 臭味 固体含量（TS） ：0.1% 黏度 ：污水黏度与清水有一定差异 密度 ：近似清水 酸碱度 ：6.57.5 氮磷含量 ：高 结垢性离子 ：SO42-、Ca2+、Mg2+等 油脂类物质 ：脂肪、植物油、动物油和表面活性剂 等 有毒有害物质 ：氰化物、砷化物、重金属离子、有机农药,城市污水日流量特性,污水全天流量具有峰谷性，峰谷性随用户增多而弱化。,重庆市主城区某污水排水三级干管日流量变化柱状图,城市污水年流量特性,污水年流量具季节波动性，冬夏季
5、流量增大，过渡季节流量减少。,重庆市主城区某污水三级干管全年流量变化柱状图,污水冷热能利用方式,污水冷热能间接式利用,污水冷热能直接式利用,污水冷热资源利用设备-取水过滤设备,污水取水防堵、防腐及防臭专用设备研发（I代）,设置有滚筒隔栅的水力连续自清装置,污水取水防堵、防腐及防臭专用设备研发（II代）,污水取水过滤设备,污水防阻机根据出水水质要求可设置不同的过滤层,污水换热防堵、防腐及防臭专用设备研发（I代）,污水冷热资源利用设备-换热设备,污水换热器板间距比常规的换热器大，可设置自动反冲洗装置,污水冷热能利用设备-换热设备,污水流道式换热器（II代）,改进后污水流动空间增大，不易堵塞、耐腐蚀
6、、清洁更方便,污水冷热能利用设备-浸泡换热,间接式系统,污水冷热能利用设备热泵机组,热泵机组、清洗装置,胶球自清洁系统,机组不断适应污水水质，污水冷热能利用效率及机组能耗效率进一步提高,问 题,解决方案,在线清洗,污水冷热能利用设备清洗系统,污水冷热能利用设备清洗装置,清洗装置定期适时清洗，减少机组内部污垢系数，维持端部小温差！,化學水處理+定期人工处理,在线清洗流程视频,污水取水技术-,1-污水干渠；2-污水进出口格栅；3-格栅控制器； 4-污水管道；5，6，7，8-控制阀,取水口防堵技术,二次堵塞问题 热短路问题,污水取水技术-,拦截式取水工艺,污水取水技术-,拦截式取水工艺,污水取水系统
7、1,修建污水集水池，污水通过重力作用流到污水集水池中，利用设置在污水集水池中的污水潜水泵将污水输送至热泵机房，进入污水换热器或者直接进入热泵机组。,重力流+潜水泵取水+压力/重力回水,利用污水自吸泵从污水干渠中直接取水，将污水吸水管设置在污水干渠最低污水液位以下，通过污水自吸泵的作用，将污水送至热泵机房，进入污水换热器或者直接进入热泵机组。,污水取水系统2,重力流+潜水泵取水+压力/重力回水,污水热泵换热站系统,污水热泵换热站容量问题,QSQB : QH=QB QSQB,且QS大于0.6QB，QH=0.6QB QSQB, SSHP不适合,污水冷热资源的应用-单项工程,污水冷热能单项目应用：适合
8、利用污水冷热能的单个项目最大程度地利用污水冷热资源，为建筑空调供冷、供暖或提供卫生热水。,存在的问题： 无序性 不能充分利用污水冷热量,污水冷热能规模化应用：将污水冷热资源的利用作为城市能源基础设施，纳入城市整体控制性发展规划，利用行政资源推动污水冷热能规模化、有序化发展，实现节能减排的规模化和产业化。,污水冷热资源的应用-规划应用,与相关部门的协调配合 与其它市政基础设施的关系 与城市环境及污水处理工艺的关系 污水冷热能利用基础条件的完善,污水冷热资源应用规划-条件,污水取水涉及与市政设施管理局、排水公司、 水务集团、环保局等多家部门协调配合。,污水取水施工与地下污水管网、市政其它管网、 城
9、市交通、噪声控制、垃圾等环保方面兼顾。,污水取水泵站不应对城市带来噪声和气味污染， 污水排冷排热不应影响污水处理厂的处理工艺。,政府的重视、配套政策、用户的接受 建立适宜的污水冷热能利用技术体系,着眼整个城区污水冷热资源的有序、最大化应用,规划的类型 总体规划 分区规划 详细规划 规划的目标 优化城市能源供应结构 统筹城市生活污水冷热资源 形成城市污水冷热资源建筑规模化应用的基础和依据 规划的原则 整体性原则 长期性原则 可行性原则 节能性原则 从属性原则 可靠性原则,污水冷热资源应用规划,规划的内容 确定规划范围内污水可利用冷热资源分布 确定城市生活污水冷热资源建筑应用的目标 确定污水冷热资
10、源建筑应用的潜在应用对象 确定污水冷热资源建筑应用的型式 确定污水冷热资源换热泵站的位置和容量 规划的步骤 确定污水冷热资源容量分布 进行污水冷热资源建筑应用的可行性研究 制定城市污水冷热资源建筑应用的总体目标 对总体规划进行区域性细化 制定工程建设的详细规划,污水冷热资源应用规划,1 确定污水冷热资源容量分布 1）各级污水管网的空间分布状况如何？ 2）生活污水的汇流状况如何？ 3）当地居民的生活平均用水量是多少？ 4）规划范围内人口数量及分布状况如何？ 5）当地气象及污水温度状况如何？ 6）当地生活污水冷热资源利用合理的显热温差应是多少？ 2 进行污水冷热资源建筑应用的可行性研究 1）有哪些
11、法律法规支持或限制污水冷热资源的建筑应用？ 2）有哪些资金可支持污水冷热资源建筑应用的实施？ 3）当地污水冷热资源建筑应用有哪些有利和不利条件？ 4）实施后有哪些有利和不利之处？ 5）哪些机构将审批和执行所制定的规划？ 6）项目的实施可能涉及哪些部门的参与？ 7）所制定的规划是否具备实际操作性? 8）规划所依赖的主要技术是否可行等?,污水冷热资源应用规划步骤,3制定城市污水冷热资源建筑应用的总体目标 1）当地可再生能源建筑应用的总体目标是什么？ 2）当地污水冷热资源在可再生能源建筑应用中的合理份额是多少？ 3）总体目标分解落实到哪些区域？ 4）形成总体目标的应用布局规划。 4 对总体规划进行区
12、域性细化 1）区域内污水管网沿线污水可利用冷热资源的分布状况如何？ 2）污水管网沿线的已有或规划建设的公共建筑冷热负荷需求状况如何？ 3）污水管网沿线可供污水冷热资源换热泵站建设的用地范围有哪些？ 4）污水管网沿线的重要节点有哪些？ 5）总体规划分解到该区域的应用目标是否合理？ 6）该区域适宜的污水冷热资源应用容量和潜在的应用建筑范围。 7）该区域适宜的污水冷热资源换热泵站选址位置。 8）形成规划区域范围的生活污水冷热资源建筑应用区域规划。,污水冷热资源应用规划步骤,5制定工程建设的详细规划 1）污水冷热资源建筑应用在污水管网沿线最有利的公共建筑有哪些？ 2）污水冷热资源建筑应用最有可能得到哪
13、些用户的支持？ 3）潜在建筑的冷热负荷需求与污水可利用冷热资源容量是否匹配？ 4）规划范围内各污水冷热资源建筑应用系统的冷热容量分别是多少？ 5）各污水冷热资源建筑应用系统冷热源结构采用独立型还是复合型？ 6）各污水冷热资源建筑应用系统换热泵站的用地位置和面积如何？ 7）各污水冷热资源建筑应用系统的取水及退水系统是否与其它地下市政设施发生空间冲突？ 8）各污水冷热资源建筑应用系统的污水取水量是多少？ 9)各污水冷热资源建筑应用系统使用后引起的污水温度变化是多少？ 10)因污水热泵系统使用引起的污水温度变化是否可得到抑制或恢复？ 11)各污水冷热资源建筑应用系统如何实现容量及运行工况的优化？ 12)详细规划在工程建设过程中如出现偏差如何调整？ 13)故障状态发生的概率分析以及应急方案的考虑。,污水冷热资源应用规划步骤,谢谢！,
