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1、金山热电有限公司冷却水余热利用项目可行性研究报告11.概述1.1 项目概况1.1.1 项目名称、承办单位及可行性研究报告编制单位项目名称：冷却水余热利用项目承办单位：金山热电有限公司单位地址：五女山经济资源开发区北江生态产业园法定代表人：可行性研究报告编制单位： 本溪市工程咨询中心1.1.2 企业情况满族自治县位于辽宁省的东北部，距沈阳 250km，距本溪190km，距 吉 林 省 通 化 108km。面 积 3547 平 方 公 里 ，人 口 31 万 人 。该 县地 处 山区，有丰富的林业、水力、旅游和矿产资源，煤炭储量十分丰富。镇 位于该县中部，城区面积 10 平方公里，分镇内和泡子沿两
2、个地区。近年来一批新的资源开发项目和基础设施相继建成，本溪至的国家二级公路已建成通车，经济的快速发展给带来美好的前景。县 热 电 厂 的 可 行 性 研 究 与 初 步 设 计 由 水 利 电 力 部 东 北 勘 测 设 计 院完 成 ，初 步 设 计 于 1989 年 10 月 完 成 ，辽 宁 省 计 划 经 济 委 员 会 于 1990 年9 月 7 日以辽计经发1990527 号正式批复 关于热电厂初步设计的批复。热电厂于 2002 年正式建成投产，厂区占地面积 4.7 公顷，为两炉两机，有 2 台 75 吨循环流化床锅炉，2 台 12MW 单级抽汽凝式汽金山热电有限公司冷却水余热利用
3、项目可行性研究报告2轮发电机组。2004 年企业改制出售给辽宁金山热点股份有限公司，组建金山热电有限公司，公司现有 3 台 75 吨循环流化床锅炉，2 台12MW 单级 抽汽凝式汽轮发电机组，供热用换热站一级换热站 1 处，二级换热站 9 处，是一个以供热为主的热电联产企业。供热面积达180 万平方米，年发电量 1.5 亿 kw/h。年消耗标准煤 123000 吨。拥有职工 276 人（管理人员 35 人）。1.1.3 项目情况2008 年本溪五女山经济资源开发区江北生态园建设全面启动，计划开发住宅面积 20 万平方米以上。园区内原无供热系统，需要建设一个完整的供热系统，目前热电公司现有供热能
4、力无法满足要求，通过多方面考察论证最终决定在厂区内建水源热泵来完成江北区供热。水源热泵供热，近年来在我国北方一些大城市先后引用比较成熟的供热方式，金山热电有限公司每年冬季供热发电的时候，都有大量的余热让冷却水带走排放掉。目前厂内汽轮机冷却水量为1600t/h，锅 炉冷渣机冷却水量 为 120t/h。平均水温在 15以上可以满足机组取热需求。将这部分热量加以利用，在降低运行成本同时也符合国家关于节能减排的相关政策。1.1.3.1 项目建设规模及工程投资项目总投资 2460 万元，其中设备投资 1380 万元（包括热泵、换热站等设备购置与安装）。土建工程投资 230 万元（包括建设一座金山热电有限
5、公司冷却水余热利用项目可行性研究报告31200m全封闭地下蓄水池、机房 820m、换热站 2 处 700m）。管网工程投资 850 万元（包括 DN529 一级管网 300 米，DN426 二级管网5260 米及分支三级管网）。1.1.3.2 项目工程计划全部工程计划分两期建设，工期 2008 年 9 月至 2010 年 10 月。目前一期工程 2 台水源热泵机组及主干管网已完成，投入试运行，完成投资 1600 余万元。1.1.3.3 社会经济效益（1）经济效益：按供热面积 20 万计算，年热费收入 520 万元，年节约标煤1.25 万吨，按照目前每吨标煤 765 元计算，折合人民币 956
6、万元。（2）社会效益：此方案实施可节省建设锅炉供热的大面积征地和粉煤灰、炉渣等污染物排放，又节省一次能源 1.25 万吨标准煤的消耗量，年可减少 SO2 排放 106 吨、氮化物排放 92 吨、 CO2 排放 3.3 万吨。1.2 项目建设的必要性金山热电有限公司目前供热面积达 180 万平米，2008 年再建的和计划建设的约 40 万 m都需要连网。现 有的供热系统将基本达到满负荷运转，公司研究决定进行对原有供热设备进行改造，新建一座冷却水回收利用系统暨水源热泵系统建设，保证扩大供热面积的前提下对资源回收利用。金山热电有限公司冷却水余热利用项目可行性研究报告4镇泡沿地区处在世界文化遗产五女山
7、下，为连片棚户区，为彻底改变城区面貌和提高棚户区居民居住条件，县政府决定解决江北城区棚户区改造问题，计划开发面积 20 万 m，一期工程于 2007 年开始建设，2008 年完工和主体结构完工的住宅面 10 万 m，二期工程计划于 2009 年开工，开发面积 10 万 m，共计 20 万 m，依靠现有供热系统已无法满足这部分新建建筑的供热。城区依山傍水，景色宜人，以其优美的自然风光和著名的世界文化遗产吸引了大批国内外游客前来观光旅游。如对热电公司扩建或在小区内建设锅炉房供热都将增加增加污染物的排放，不但会影响城区美化，还不符合国家环保要求，破坏生态环境。更不利于地区的经济发展。因此，江北城区供
8、热就要有一个即能解决供热的民生问题又要符合国家环保要求，同时还能促进经济发展的项目。地源热泵供热，近年来在我国北方一些大城市先后引用特别是沈阳市有 1000 多万 m采用了此技术。相 对是比较成熟的供热方式，但是需取深层地下水，金山热电有限公司因为是热电联产。每年冬季供热发电的时候，都有大量的余热让冷却水带走排放掉。如果能够有效的回收这部分热量加以利用，将提高节能运行成本同时也满足国家关于节能减排的新能源政策。将冷却水替代地下水作为水源热泵机组的热源水，再利用水源热泵的工作系统将居民冬季的采暖水进行加热，可以有效的提供源源不断的热能供应。此方案实施可节省建设锅炉供热的大面积征地和污染物排放，金
9、山热电有限公司冷却水余热利用项目可行性研究报告5又节省一次能源煤的消耗量 1.25 万吨（1.25 万吨765.00 元=9562500.00 元）。所以为最可行的供热方式。1.3 设计依据及指导思想1.3.1 设计依据（1）国家有关设计规范、规程及规定；（2）热电有限责任公司的设计委托书；（3）甲方提供的有效资料。1.3.2 设计指导思想（1）采用水源热泵冷热水回收机组可省掉锅炉设备的投入，即省掉设备的投资又节省了锅炉房的建筑面积；（2）在夏季可节约全部的卫生热水的加热费用，即使是在冬季运行费用也只是锅炉的 1/3，每年可为用户节 省非常可观的锅炉运行费用；（3）机组可安装在屋面、平台、地面
10、等，不用占据建筑面积，可为用户节省可观的建筑面积；（4）可根据工程进度和投入使用的时间不同分期投入主机的安装容量，有利于工程资金的合理使用，避免闲置空调设备占据大量资金；（5）没有冷却水系统，省掉了冷却塔、水泵和冷却水管路系统的投资和安装工作，节约了此项的费用，在平时运行时节约了大量的冷却水耗；金山热电有限公司冷却水余热利用项目可行性研究报告6（6）自动化程度高，负荷调节范围宽广，在不同季节和负荷下更能符合调节上的要求，具有常规中央空调无法比拟的负荷试用性，具有非常明显的节能性。特别是在夜间、过度季节，低负荷时更明显；（7）单机振动和噪音小，对建筑的影响小，如设计、安装处理的好对建筑的使用不会
11、造成任何影响；（8）无须投入大量的运行、维修人员，节约运行费用；1.4 主要技术经济指标主要技术经济指标见表 1-4-1；1-4-2表 1-4-1 主要技术经济指标表序号 项目 技术参数金山热电有限公司冷却水余热利用项目可行性研究报告71 机组型号 WCFXHP692 制热量（KJ/h） 92000003 输入电功率 KW（KW） 5364 COP 值 4.85 热水进出水温度（） 40/456 热水流量（m3/h） 3937冷凝器水压降（kPa） 1008 循环水进出水温度（） 15/89 循环水流量（m3/h） 26010蒸发器水压降（kPa） 10011 负荷调节范围 8.5-100%1
12、2 品牌及产地 顿布汉什/烟台13 压缩机形式 立式全封闭14压缩机螺杆形式及产地 双螺杆/AISI1141 棒料15 品牌及产地 顿布汉什/烟台16 启动方式 双三角17 额定电流（A） 94618电动机启动电流（A） 938/119019 机组重量（kg） 8100表 1-4-2 主要技术经济指标表序号 项目 技术参数金山热电有限公司冷却水余热利用项目可行性研究报告81 机组型号 WCFXHP812 制热量（KJ/h） 109080003 输入电功率 KW（KW） 635.94 COP 值 4.785 热水进出水温度（） 40/456 热水流量（m3/h） 4577冷凝器水压降（kPa）
13、1008 循环水进出水温度（） 15/89 循环水流量（m3/h） 28010蒸发器水压降（kPa） 10011 负荷调节范围 8.5-100%12 品牌及产地 顿布汉什/烟台13 压缩机形式 立式全封闭14压缩机螺杆形式及产地 双螺杆/AISI1141 棒料15 品牌及产地 顿布汉什/烟台16 启动方式 双三角17 额定电流（A） 112318电动机启动电流（A） 119019 机组重量（kg） 89402.水源热泵原理与经济技术分析2.1 水源热泵原理金山热电有限公司冷却水余热利用项目可行性研究报告92.1.1 工程概况金山热电公司坐落于县北江生态产业园区浑江岸边，厂区内现有规模为“ 三炉
14、二区”，即三台 75t/h 的循环流化床锅炉配二台 12MW的抽凝式供热发电机组，并建有 16KM 的供 热管网。为充分利用厂区内的废热及可再生资源，计划采用水源热泵系统为县北江生态产业园区 20 万的小区进行集中式的供暖。本项目以河水及电厂循环水作为水源泵系统的双水源，针对该系统在供热区内的应用方案进行节能效果和技术经济分析。2.1.2 水源热泵的水源分析项目 3 月 7 月 8 月 10 月 12 月入水水温（） -818 2228 2630 1825 110出口水温（） 1925 2531 2833 2028 915表 1 2007 年电厂循环水温度统计表浑江是鸭绿江主要支流，全长约 1
15、10 公里，是地区主要河道。金山热电公司循环水冷却水取自浑江，据统计，电厂冬季循环冷却水流量约为 1600t/h，浑 江江水流速为 0.08m/s,流量为24m/s（1440m/h），因此，有大量的循环 冷却水废热以及可靠的江水资源可以作为热泵系统的低位热源/ 热汇 。由图 1 和表 1 所示，冬金山热电有限公司冷却水余热利用项目可行性研究报告10季河水温度为-1513 ，冬季电厂循环水温度 为 1324 。由于水源热泵空调器最理想的节能运行温度为 1231，冬季制热的蒸发温度越高，机组制热系数越高，而电厂循环水温度比河水温度高，因此本项目冬季采用电厂循环冷却回水作为热泵的热源为小区供暖。2.
16、1.3 气象条件冬季采暖室外计算温度： -21冬季室外主导风向及频率： NE,22%冬季室外平均风速： 2.8m/s冬季室外最大冻土深度： 143cm冬季室外大气压力： 101.05kPa冬季室外极端最低平均温度： -30.72.1.4 采暖热指标根据当地建筑物的情况，按城市热力网设计规范，参照建设单位提供的有关资料，本工程采用综合热指标为 70W/m2。2.1.5 供热现状及发展按 金 山 热 电 有 限 责 任 公 司 提 供 的 资 料 ，采暖期从 11 月 1 日起至翌年 3 月 31 日止，计 151 天。在 规 划 集 中 供 热 范 围 内 ，供 热面积 220万 m2，工 业用汽 75T/h3,目前已基本达到三台锅炉的计划供热负荷，
