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1、小区热水系统的烟道气余热回收利用概要：为住宅区生产家用热水的中央供能设备于年进行了改造。烟道气的废热被回收用来预热冷水主管，和传统地被用来预热回流暖气（回流实质上还很热，特别在老建筑楼中）相比，前者可以达到高得多的回收利用率。此外，预热罐还可用作两个热泵的热源，这两个热泵为家用热水供应系统的回流管道供应能源以补充流通中的热损失。工程目标：在设计更新住宅区的中央供能设备时,设计师们寻求可以减少家用热水因整年远距离流通而造成的热量损失的可能性方法。因为除了能源分配系统的布局设计以及经济因素外,包括烟囱在内的整个工厂都必须不受限制的得以更新。因此,设想到的方法是添加绝热管道,这些管道能以一种易用、高
2、效、环保的方式为热水供应和流通系统持续地提供其所需的能量。设计原则：lineCon/tfitionalelemBRlsNbimOQinpqrwiFiurQAslitalfbdovyunitIronBilerdishaboiHii冷水管道的水不是直接注入热水罐，而是先进入一个预热罐（如图1所示），在此，冷水会流经两个锅炉的同流换热气，水的低温使煤气得以完全凝结。然后，被预热过的水流入一个热水罐。在更低温的时段，还可以从凝结中得到多于需求的能量以用来预热。为了利用这些多余的热量并把预热罐控制在足够低的温度以使煤气充分凝结，这个预热罐还可以用作两个热泵的热源，从而为热水流通系统的回流传递能量。因此，
3、在热水重新回到热水罐前，流通中的热量损失已几乎完全地补偿回来了。另外，为了使热水罐加热到最佳温度，其中一个锅炉还是以传统方式使用着。使用状态：住宅区建于七十年代，共有个多家庭建筑楼，包括个单元住宅和一个幼儿园。中央供热工厂本该在199年3修缮更新，但由于技术原因以及与瑞士洁净空气法规定关于中央化和高峰值负荷的概念不符，所以并没有出台实质性的建筑楼修缮计划。此后，归功于工程师们和大多数业主的创新精神和环保态度，使得这个非常规的烟道气余热回收和电热泵生产热水的方案得以设计和实施。表格1显示了一些关于住宅区和热水能源体统的数据。而这个工程的部分基金是由瑞士电力公共事业公司资助的。由于主管冷水的低温，
4、烟道气余热的回收率非常高，夏天高于,冬天大约的管道暖气潜在热量可以被补偿回来。除了预热家用热水外，温度介于1530摄氏度的预热罐还可以为热泵提供理想的热源，使其年保持在.通过分析衡量所采用的系统性能，我们还获得了一系列发现和推断。尽管热泵可以完全地补偿家用热水流通中地热量损失，回流的热水还必须回到热水罐中重新加热以防热泵失效的情况。另外，在夏天，热泵应该要置于地上以防止预热罐冷却到低于主管水的温度（15摄氏度）。如果热泵在低电价时段运行，则也可能在需求高峰期被电力公司断电。在冬天，当管道热量过多时，体积为13立方米的预热泵就会显得太小，其温度也会因此超过摄氏度。而当高温使预热泵持续地在高于的情
5、况下运行时，能量回收率就会降低。在大多数情况下，供热状态都是理想的：预热罐的温度会介于2030摄氏度之间；热量转移的损失量将很小；暖气的再生率可以高达;热泵的也会保持在左右，因此，可以达到实质上的预热效果。由于同流换热泵中烟道气冷凝的效率很高，造成烟道气中剩余的水量非常小，所以在烟囱中进一步凝结将难以得到实现。为了提高烟道气余热回收率，预热罐应该采用高长型的，同时，同流换热泵应该采用逆流模式并以低速运行。公司介绍：住宅区是由瑞士最大的房地产公司之一的建造的，然后以单元住宅形式卖给个别业主。这个住宅区现在仍然由旗下的一个子公司经营管理。经济性：在烟道气余热回收和热泵上的追加投资总数为0）。而随后
6、在矿物燃料（主要为煤气）上的年节约费用为（），即相当于0）。其中大约一半的节约费用来源于热水预热，而另外一般则来源于热泵对热水回流管道的能量提供。减去每年用于热泵的耗电费用以及热泵的维修费用，每年的净节约费用为。如果未来购买能源的增加费用和平均资金成本相等的简便假设成立，那么投资回收期就为7.年5。而热泵和其他泵的使用年限为10年以上，罐、阀和管道为年以上，所以，经济效益和环境效益都是可以保证的。利用废蒸汽的区域供热、供冷系统重点：日本的首项计划节能30%环境保护社区和发电站共存概要：日本海滨城市和歌山是一个旅游与居住的城市。在和歌山海湾建造了一个人工岛屿，区域供热、供冷系统就安装在这个人工岛
7、屿上。这套系统利用从热电站涡轮机中回收的蒸汽来运转，这类方案在日本还是首次。系统明显增加了涡轮机热量的输入，蒸汽回收的热量的70经%区域供热、供冷系统供给和歌山海滨城，这有效地节省了30的%能耗。另外，发电站高效的锅炉和良好的环境保护设备都有助于实现一个环保、高效的区域供热、供冷系统。日本海滨城市和歌山和热电厂原贝I：如今许多日本的电力公用事业公司认识到运用发电厂的高温蒸汽和余热为社区、农业和工业区域供热的优点，其目的是提高整个社区的能效。199年3，为了推动这种运动，日本国际贸易和工业部发布了一项新的方案，方案名为“形成与环境和谐共处的能源效率社区财政支持计划”，项目由此计划资助。此项目是为
8、正在建设中的和歌山海滨城供冷、供热，以及为建筑和设施提供室内热水。系统从关西电力发电站的涡轮机中提取蒸汽，这是日本第一个利用废蒸汽为区域供热、供冷的项目。海滨位于风景优美的和歌山海湾的人造岛屿上，毗邻座落在海滨的关西发电站，总面积为65公顷，其中49公顷是陆地，16公顷是水面，综合起来可以分为4种地域：海洋地域（可泊1,0条0休0闲小船），娱乐/休闲区，运动区和居住区。居住区包括10幢中、高层建筑145套8公寓。整个发展规划在于把娱乐、休闲、居住、工作这四大人生要素整合为一。建设的第一个阶段已于199年4完成，包括了一个鱼市场、商场、饭店、剧院等。从开始运作以来，区域供热、供冷系统运行顺利。由
9、于199年4的夏季非常炎热，供冷的需求超过了预期的设想，但还是完美地满足了需求。计划的第二个阶段将包括居住公寓、一家宾馆和娱乐设施。整个蒸汽输送管网在建设的第一阶段已经完成。所有的建造工作计划在20年完成。MaoiiMfiftya.Custornersfacilitiesb=Mot-Dr-dfivenEcrewheat-punrip,17&k!vWic:IcethermalstoragetankdAfisarptionrefrigeratingmachihe:3165炸Vthx2,152kWth.4045kVWi.5627kWlheSuper-highpnasaureturtsriEf.Hig
10、hpressureturbineg:Medium-to-lwpreaE-uraturbineBridge图1供热系统示意图图1展示了供热系统的示意图。发电站使用一台3的蒸汽转换器(热交换器)产生出饱和蒸汽(833kPa,179C)。发电站作为热源，余蒸汽从3号或号涡轮高压级排出。饱和蒸汽输送到补助能源中心，中心有两台1的后备锅炉。再经蒸汽管网输送到主能源中心。提供空间加热和热水供应的蒸汽经次管网直接输送到用户。主能源中心也能用蒸汽、双效吸收式冷冻机制冷和生产冷水。冷水经双管系统送达用户。电制冷机甚至在冷负载非常低的情况下也能高效制取冷水，它装备了一台负载量97k的冰热储存罐，可以提供廉价的夜间
11、能耗。所有的冷凝蒸汽回收后又被输送回发电站。关西发电站从197年起开始运行，有四台重原油发电机组，发电容量为1。电站由高压直通锅炉、两级再加热和再生涡轮机组成，系统能使电站非常高效地发电。为了环保，电站配备了废气脱氮系统，烟道气脱硫和静电滤尘器。锅炉也采用两级燃烧和废气混合燃烧，使烟道气中浓度低于38(1).。5锅%炉使用低硫燃料，使硫含量低于0.1。2表1中显示了使用蒸汽转换器致使废蒸汽循环利用所带来的汽轮机的蒸汽消耗量的变化。汽轮机输入海滨城的热量仅增加了，而热供应可达到（的蒸汽）。废蒸汽回收的结果是节约能耗30。%发电厂的锅炉效率高达88，%大大高于用于供热设备的普通锅炉的效率0由于抽汽
12、而引起的发电效率下降仅为。另一方面，发电机组和蒸汽供应的发电总效率增加大约。经济性：供热设备第一建造阶段的总投资为30,0亿0日0元。第二阶段建设将花费13,0亿0日元。既要保证建筑和供热设备能满足日益增长的供热需求，又要使第二阶段的建设更经济，怎样解决这个问题是目前所要面临的一个挑战。整个工程完成后，怎样使设备有效地运行是一个更大的挑战。化工厂空调系统的余热回收利用概述是瑞士巴塞尔一家大型化工企业。该企业研究出一种改进方案，从冷却水中分离出大约25的废热，为四幢楼里的空调系统进口空气预热（以前那些废热都是直接排入莱茵河）。设备耗资30万0瑞士法郎，由此带来的年净收入为6580万瑞士法郎。项目
13、目标此项目目标是利用生产基地其他建筑中产生的废热作为空调系统的替代能源。化工生产和冷冻厂产生的废热以前都是未加利用就排放到莱茵河中。在新工厂中，这些废热通过中间循环系统被用来预热空调系统的进口空气。莱茵河畔四幢建筑采用这一方法，在能源节约方面已产生了可观的效益。原则最初的设想为是利用工厂排放的废气所带的热能。然而这一方法是行不通的，因为那些气体可能已被污染，而瑞士的有关条例规定为避免引起水体污染，这些气体必须先净化。因此将废气作为热源是一套行不通的方案。因而该公司改用废水冷却反应过程和利用冷冻厂的废热预热空调系统的入口空气。完成设备的这一扩充需要添加一定的设备。需要添加能提供驱动能量三至四倍的
14、热能水气两用热泵。这套设备还允许利用更多的废热从而保证在更寒冷的季节空调系统热能的需要。这一扩充还需要适当的控制工程措施。运用这一套电热放大系统（输入输出能量比）设备，每消耗一千瓦驱动能量就获得260千瓦的热能。与热泵不同的是，这套设备在外界温度最低时输出最大。现状位于莱茵河畔的一工厂拥有四幢装备有空调系统的建筑。加热的能源来自于一个装有许多锅炉的中心工厂，而且其中的一个锅炉需要整修。先前的一项研究证实锅炉所需的能量特别适合用该建筑中生产过程中产生的废热替代。冷却水通过盘状热交换器携带的废热，以前都是未加利用就排入莱茵河。通过整改，冷却水中提取出来的热量通过一个盘状交换器输送到中间系统。在该系
15、统中30的%乙烯乙二醇和水能最大程度地被重复利用。在巴塞尔历史最低气温环境中，气体通过预热部分或热交换器，从一11C加热到10C。那些气体在空调系统中继续加热以达到规定温度。热交换器的效率受热交换器的清洁度显著影响，因此在热交换机的前部分安装了不锈钢制的过滤装置。该装置上有众多00宽的开槽。通过压力的细微变化，过滤选择装置依次被自动清洗。为阻止河水中藻类的生长，还采取了适当的措施。设备需要连续监控并需要每周二次进行情况汇报。实施这项整改后，冷却水中的热量得到回收利用。公司介绍公司成立于1年，是瑞士一家拥有100略员工遍布100多个国家的国际公司。公司药剂、诊断、维生素和药品精炼四个分公司注重疾病预防、疾病诊断、疾病治疗和大众健康的改善。公司年销售额14500万0瑞士法郎（199年5合104000万美元）。经济性一项经济效率评估（表一）表明采用该新设备每年能节省134吨5的油料，折合5000000多瑞士法郎。这项评估中假设锅炉、输送管道、暖气的总效率为75。%废热利用有很多优势:不再需要具有15吨/时出水量的峰值期锅炉。减少各种热泵、风扇和烟道气清洁工艺的能耗。每年大约只需要4000千0瓦0电0能，却能带来每年4000瑞0士0法郎的收益。每年大约能节省400瑞0士0法郎（20）的原料处理费用。每年能减少420吨0二氧化碳和3吨氮
