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1、同方人工环境有限公司同方人工环境有限公司同方人工环境有限公司同方人工环境有限公司20082008年年年年1212月月月月热泵技术可以在工业余热利用中发挥作用1.工业余热相关问题工业余热相关问题2.同方余热源热泵工程实例同方余热源热泵工程实例目目 录录1.1 工业余热工业余热以环境温度为基准，被考察体系排出的热载体以环境温度为基准，被考察体系排出的热载体可释放的热称为余热（可释放的热称为余热（GB 1028-2000） 生产过程中由各种热能转换设备、用能设备、生产过程中由各种热能转换设备、用能设备、化学反应设备及生产工艺中产生而未被利用的化学反应设备及生产工艺中产生而未被利用的热能。热能。1 工
2、业余热相关问题工业余热相关问题1.2 工业余热分类工业余热分类固态载体余热：固态载体余热：包括固态产品和固态中间产品的余热资源、排渣的余热资源及可燃性固态废料，100500液态载体余热：液态载体余热：包括液态产品和液态中间产品的余热资源、冷凝水和冷却水的余热资源、可燃性废液，环境温度80气态载体余热：气态载体余热：包括烟气的余热资源、放散蒸汽的余热资源及可燃性废气，1001801.3 工业余热来源工业余热来源锅炉高温烟气锅炉高温烟气 80120 矿山坑道排风矿山坑道排风 2035 ，热电厂冷却水热电厂冷却水 2540 油田采油废水油田采油废水 40 煤矿坑道排水煤矿坑道排水 1425 冶炼厂冷
3、却水冶炼厂冷却水3080化工化肥厂冷却水化工化肥厂冷却水40 纺织印染厂循环水纺织印染厂循环水50食品厂空调冷却水食品厂空调冷却水401.4 工业余热利用的意义工业余热利用的意义多数耗能设备都只利用了热能中的一小部多数耗能设备都只利用了热能中的一小部分。对废弃的工业余热回收利用，能节约分。对废弃的工业余热回收利用，能节约一次能源，提高经济效益，减少污染，是一次能源，提高经济效益，减少污染，是节能减排的重要领域和课题，有很高的经节能减排的重要领域和课题，有很高的经济效益和社会效益。济效益和社会效益。 1.5 1.5 工业余热回收常用设备工业余热回收常用设备换热器汽化冷却装置余热锅炉热泵1.6 热
4、泵技术可以在余热利用中发挥作用热泵技术可以在余热利用中发挥作用同方余热源热泵同方余热源热泵工程实例工程实例22.1 电厂余热源热泵工程1) 原设计集中供热250万 ，取替63台锅炉和27座烟囱；2) 冷却塔2个，循环水量 5800m3/h，冬季水温16-30，排水蒸汽10万t/y，冬季排放热量约40MW3) 新增供暖面积54万，热负荷26.46MW，供水温度60机机组型号型号数量数量总制制热量量kW总输入入功率功率kW蒸蒸发器器进出出水温度水温度冷凝器冷凝器进出水出水温度温度SGHP3000HMGSGHP3000HMG101024800248006890689016169 9505060604
5、) 设备选型3) 水源热泵利用冷却余热的供热能力计算水源热泵利用冷却余热的供热能力计算热电厂冷却水循环流量热电厂冷却水循环流量5800m3/h，按，按7温温差计算（差计算（16/9），）， 可提供热量为：可提供热量为： Qs=cmt=580071.163=47.22MW按热泵机组按热泵机组COP=3.5计算，水源热泵机组制计算，水源热泵机组制热量为热量为 Qr=QsCOP /(COP-1）= 66.11MW需要输入功率需要输入功率N为：为： N= Qs /(COP-1）=18.88MW考虑不利影响因素，取理论值的考虑不利影响因素，取理论值的85%作为可供采暖作为可供采暖热量的有效值为：热量的有
6、效值为： Qr=6610585%=56.19MW51.6MW实际需要水源水流量为实际需要水源水流量为 G=0.86(QrN)/t=4528 m3/h5800m3/h ，利，利用率用率78%,结论：采用水源热泵技术，利用热电厂结论：采用水源热泵技术，利用热电厂16低温冷低温冷却循环水却循环水4528m3/h换热后，满足建筑面积换热后，满足建筑面积104万万m2住宅小区冬季供暖需求是完全可行的。住宅小区冬季供暖需求是完全可行的。供水供水/回水温度回水温度温差温差供热量供热量kW输入功率输入功率kWCOP56.3 / 46.110.221786.5454004.032.2.1 同方煤矿余热源热泵工程
7、项目表同方煤矿余热源热泵工程项目表序号序号项目名称项目名称井口供热井口供热建筑供暖建筑供暖建筑供冷建筑供冷浴室热水浴室热水现状现状1山东新汶矿业山东新汶矿业集团协庄煤矿集团协庄煤矿2006运行运行2山东新汶矿业山东新汶矿业集团孙村煤矿集团孙村煤矿2007运行运行3徐州矿业集团徐州矿业集团张双楼煤矿张双楼煤矿2008运行运行4开滦矿业集团开滦矿业集团范各庄煤矿范各庄煤矿2008运行运行5开滦矿业集团开滦矿业集团吕家坨煤矿吕家坨煤矿2008运行运行2.2 煤矿余热源热泵工程煤矿余热源热泵工程1) 工程概况工程概况1.矿区储量矿区储量2.7亿亿t，年产煤，年产煤120万万t原矿区竖井井口和地面建筑冬
8、季供暖燃煤锅原矿区竖井井口和地面建筑冬季供暖燃煤锅炉炉10t*2，年耗煤，年耗煤10970t;职工浴室每日职工浴室每日2900人人洗浴洗浴矿井涌水量矿井涌水量1250m3/h ，处理达标后排至地表，处理达标后排至地表水体水体2)技术方案技术方案 矿井涌水矿井涌水+水源热泵水源热泵替代燃煤锅炉系统替代燃煤锅炉系统 2.2.2 徐州张双楼煤矿徐州张双楼煤矿余热源热泵工程余热源热泵工程3) 技术方案流程示意图 负荷项目热负荷kW冷负荷kW地面建筑工业广场64723851工人新村9384风井区13941725017250主井、副井33513351卫生热水13161316219172191738514)
9、 负荷计算5) 主机设备选型主机设备选型1.2008年一期工程年一期工程 工业广场工业广场 热负荷热负荷 11139kW SGHP2200MHG*6 2.二期工程二期工程 工人新村、风井小区工人新村、风井小区 热负荷热负荷10778kW SGHP2200MHG*6 6) 6) 机房系统图机房系统图供热系统供热系统型号型号数量数量运行费运行费（万元）（万元）能耗能耗（tbm）CO2排放排放（t）燃煤锅炉燃煤锅炉10t*21364.128590.722507.6水源热泵水源热泵2200HMG*122200HMG*12812.63850.110087.3节资降耗减排数额节资降耗减排数额551.524
10、0.43%4740.655.18%12420.355.18%电价电价0.66元元/ kWh, 煤价煤价1008元元/t7) 节能减排效果节能减排效果2.2.3 山东新汶协庄煤矿热泵工程山东新汶协庄煤矿热泵工程1)1)工程概况工程概况年产煤年产煤200200万万t,t,副井深副井深400m400m冬季气温冬季气温 -12-121515；坑道水温坑道水温9 91212井口供热锅炉井口供热锅炉4t*24t*2， 燃煤燃煤1700t/y1700t/y矿井排水矿井排水750075008000m3/d,8000m3/d,水处理沉淀池水处理沉淀池2 2座，座，1000m3*21000m3*2454.5循循环
11、环泵泵坑道水坑道水912蓄水池蓄水池机组排水机组排水47生活热水生活热水机组机组供暖热泵供暖热泵机组机组井口井口ZK2) 供热系统技术改造方案供热系统技术改造方案 水源热泵燃煤锅炉水源热泵燃煤锅炉; 风机盘管翅片散热器风机盘管翅片散热器3) 水源热泵系统示意图水源热泵系统示意图 4） 设计要求设计要求井口温度井口温度4井口风量井口风量60万万m3/h井口风速井口风速6m/s5） 负荷计算负荷计算Q=cmt， m=v Q=4343kW （气温（气温-15 ， 井口井口5 ）6) 设备选型设备选型序号序号设备名称设备名称型号型号数量数量1水源热泵主机水源热泵主机SGHP1800A32组合式空调器组
12、合式空调器ZKW12013组合式空调器组合式空调器ZKL30134风机盘管风机盘管FP-2047)7)7)7)水源热泵机房水源热泵机房水源热泵机房水源热泵机房（原锅炉房改建）（原锅炉房改建）SGHP1800A*38) 热泵工程平面位置图热泵工程平面位置图9) 9) 井口组合空调器井口组合空调器和风盘分布示意图和风盘分布示意图井井口口巷巷道道巷巷道道室室外外冷风冷风10) 10) 供热运行效果供热运行效果型号型号数量数量运行费运行费（万元）（万元）能耗能耗（tbm）CO2排放排放（t）燃煤锅炉燃煤锅炉4t*2183.61279.713352.84水源热泵水源热泵 SGHP1800*396.493
13、43.28899.39节资降耗减排数额节资降耗减排数额87.1147.45%936.4373.13%2453.4573.18%本项目获得本项目获得“2006年山东省百项节能项目科技成果奖年山东省百项节能项目科技成果奖”11) 节能减排效果节能减排效果2.4 油田余热源热泵工程油田余热源热泵工程1) 工程概况工程概况油田住宅区建筑面积油田住宅区建筑面积52万万m2 采油污水流量采油污水流量4000m3/d（166m3/h), 水温水温402) 负荷计算负荷计算 28.6MW3) 末端形式：地板辐射采暖末端形式：地板辐射采暖4) 设备选型：设备选型：水源热泵机组水源热泵机组SGHP3100MG *10谢谢各位！谢谢各位！于于 卫卫 平平 2009.10(010)
