金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 1 1.概述 1.1 項(xiàng)目概況 1.1.1 項(xiàng)目名稱、承辦單位及可行性研究報(bào)告編制單位 項(xiàng)目名稱： 冷卻水余熱利用項(xiàng)目 承辦單位： 金山熱電 有限 公司 單位地址： 五女山經(jīng)濟(jì) 資源 開發(fā)區(qū)北江 生態(tài)產(chǎn)業(yè)園 法定代表人： 可行性研究報(bào)告編制單位： 本溪市工程咨詢中心 1.1.2 企業(yè)情況 滿族自治縣位于遼寧省的東北部，距沈陽 250km，距本溪 190km，距吉林省通化 108km。面積 3547平方公里，人口 31 萬人。該縣地處 山區(qū)，有豐富的林業(yè)、水力、旅游和礦產(chǎn)資源，煤炭儲(chǔ)量十分豐富。鎮(zhèn)位于該縣中部，城區(qū)面積 10 平方公里，分鎮(zhèn)內(nèi)和泡子沿兩 個(gè)地區(qū)。近年來一批新的資源開發(fā)項(xiàng)目和基礎(chǔ)設(shè)施相繼建成，本溪至的國家二級(jí)公路已建成通車，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展給帶來美好的前景。 縣熱電廠的可行性研究與初步設(shè)計(jì)由水利電力部東北勘測設(shè)計(jì) 院完成，初步設(shè)計(jì)于 1989年 10月完成，遼寧省計(jì)劃經(jīng)濟(jì)委員會(huì)于 1990 年9 月 7日以遼計(jì)經(jīng)發(fā) 1990527 號(hào)正式批復(fù)關(guān)于熱電廠初步設(shè)計(jì)的批復(fù)。 熱電 廠 于 2002 年正式建成投產(chǎn)，廠區(qū)占地面積 4.7 公頃， 為兩爐兩機(jī)， 有 2 臺(tái) 75 噸循環(huán)流化床鍋爐， 2 臺(tái) 12MW 單級(jí)抽汽凝式汽輪金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 2 發(fā)電機(jī)組 。 2004 年企業(yè)改制出售給遼寧金山熱點(diǎn)股份有限公司，組建 金山熱電有限公司， 公司現(xiàn)有 3臺(tái) 75噸循環(huán)流化床鍋爐， 2臺(tái) 12MW單級(jí)抽汽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組，供熱用換熱站一級(jí)換熱站 1處，二級(jí)換熱站 9處，是一個(gè)以供熱為主的熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)。供熱面積達(dá) 180萬平方米，年發(fā)電量 1.5 億 kw/h。年消耗標(biāo)準(zhǔn)煤 123000 噸。擁有職工 276 人（管理人員 35 人）。 1.1.3 項(xiàng)目情況 2008 年本溪五女山經(jīng)濟(jì)資源開發(fā)區(qū)江北生態(tài)園建設(shè)全面啟動(dòng)，計(jì)劃開發(fā)住宅面積 20 萬平方米以上。園區(qū)內(nèi)原無供熱系統(tǒng)，需要建設(shè)一個(gè)完整的供熱系統(tǒng)，目前熱電公司現(xiàn)有供熱能力無法滿足要求，通過多方面考察論證最終決定在廠 區(qū)內(nèi)建水源熱泵來完成江北區(qū)供熱。 水源熱泵供熱，近年來在我國北方一些大城市先后引用比較成熟的供熱方式， 金山熱電有限公司每年冬季供熱發(fā)電的時(shí)候，都有大量的余熱讓冷卻水帶走排放掉。目前廠內(nèi)汽輪機(jī)冷卻水量為1600t/h， 鍋爐冷渣機(jī)冷卻水量為 120t/h。 平均水溫在 15以上可以滿足機(jī)組取熱需求。 將這部分熱量加以利用，在降低運(yùn)行成本同時(shí)也符合國家關(guān)于節(jié)能減排的相關(guān)政策。 1.1.3.1 項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模及工程投資 項(xiàng)目總投資 2460 萬元，其中設(shè)備投資 1380 萬元（包括熱泵、換熱站等設(shè)備購置與安裝）。土建工程投資 230 萬 元（包括 建設(shè)一金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 3 座 1200m全封閉地下蓄水池、機(jī)房 820m、換熱站 2 處 700m）。管網(wǎng)工程投資 850 萬元（包括 DN529 一級(jí)管網(wǎng) 300 米， DN426 二級(jí)管網(wǎng)5260 米及分支三級(jí)管網(wǎng)）。 1.1.3.2 項(xiàng)目工程計(jì)劃 全部工程計(jì)劃 分兩期建設(shè)， 工期 2008 年 9 月至 2010 年 10 月。目前一期工程 2 臺(tái)水源熱泵機(jī)組及主干管網(wǎng)已完成，投入試運(yùn)行，完成投資 1600 余萬元。 1.1.3.3 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益 （ 1） 經(jīng)濟(jì)效益： 按供熱面積 20萬 計(jì)算，年熱費(fèi)收入 520萬元，年節(jié)約標(biāo)煤 1.25萬噸，按照目前每噸標(biāo)煤 765 元計(jì)算，折 合 人民幣 956 萬元。 （ 2） 社會(huì)效益： 此方案實(shí)施可節(jié)省建設(shè)鍋爐供熱的大面積征地和粉煤灰、爐渣等污染物排放，又節(jié)省一次能源 1.25 萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的消耗量，年可減少 SO2 排放 106 噸、氮化物排放 92 噸、 CO2 排放 3.3 萬噸。 1.2 項(xiàng)目建設(shè)的必要性 金山 熱電有限公司 目前 供熱面積達(dá) 180 萬平米， 2008 年 再 建的和計(jì)劃建設(shè)的約 40 萬 m都需要連網(wǎng)?，F(xiàn)有的供熱系統(tǒng) 將基本達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)， 公司研究決定進(jìn)行對(duì)原有供熱設(shè)備進(jìn)行改造，新建一座冷卻水回收利用系統(tǒng)暨水源熱泵 系統(tǒng)建設(shè)，保證擴(kuò)大供熱面積的前提下對(duì)資源回收利用 。 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 4 鎮(zhèn)泡沿 地 區(qū) 處 在 世界文化遺產(chǎn)五女山下， 為連片棚戶區(qū)， 為 徹底改變城區(qū)面貌 和提高棚戶區(qū)居民居住條件， 縣 政府 決定 解決江北城區(qū)棚戶區(qū)改造問題， 計(jì)劃開發(fā)面積 20 萬 m，一期 工程于 2007 年開始 建設(shè) ， 2008 年完工和主體結(jié)構(gòu)完工的住宅面 10 萬 m， 二期工程 計(jì)劃 于 2009 年開工，開發(fā)面積 10 萬 m，共計(jì) 20 萬 m， 依靠現(xiàn)有供熱系統(tǒng)已 無法 滿足 這部分新建建筑的 供熱 。 城區(qū)依山傍水，景色宜人，以其優(yōu)美的自然風(fēng)光和著名的世界文化遺產(chǎn)吸引了大批國內(nèi)外游客前來觀光旅游。 如對(duì)熱電公司擴(kuò)建或 在小區(qū)內(nèi)建設(shè)鍋爐房供熱 都將增加增加污染物的排放， 不但會(huì) 影響城區(qū)美化，還不符合國家環(huán)保要求 ， 破壞生態(tài)環(huán)境。更不利于地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，江北城區(qū)供熱就要有一個(gè)即能解決供熱的民生問題又要符合國家環(huán)保要求，同時(shí)還能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的項(xiàng)目。 地源熱泵供熱，近年來在我國北方一些大城市先后引用特別是沈陽市有 1000 多萬 m采用了此技術(shù)。相對(duì)是比較成熟的供熱方式，但是需取深層地下水， 金山熱電有限公司因?yàn)槭菬犭娐?lián)產(chǎn)。每年冬季供熱發(fā)電的時(shí)候，都有大量的余熱讓冷卻水帶走排放掉。如果能夠有效的回收這部分熱量加以利用，將提高節(jié)能運(yùn)行成本同時(shí)也滿足國家關(guān)于節(jié)能減排的新能源政策。將冷卻水替代 地下水作為水源熱泵機(jī)組的熱源水，再利用水源熱泵的工作系統(tǒng)將居民冬季的采暖水進(jìn)行加熱，可以有效的提供源源不斷的熱能供應(yīng)。 此方案實(shí)施可節(jié)省建設(shè)鍋爐供熱的大面積征地和污染物排放，金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 5 又節(jié)省一次能源煤的消耗量 1.25 萬噸（ 1.25 萬噸 765.00 元=9562500.00 元 ）。所以為最可行的供熱方式。 1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)及指導(dǎo)思想 1.3.1 設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1） 國家有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)程及規(guī)定； （ 2） 熱電有限責(zé)任公司的設(shè)計(jì)委托書； （ 3） 甲方提供的有效資料。 1.3.2 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 （ 1）采用 水源熱泵 冷熱水 回收 機(jī)組可省掉鍋爐設(shè) 備的投入，即省掉設(shè)備的投資又節(jié)省了鍋爐房的建筑面積； （ 2）在夏季可節(jié)約全部的衛(wèi)生熱水的加熱費(fèi)用，即使是在冬季運(yùn)行費(fèi)用也只是鍋爐的 1/3，每年可為用戶節(jié)省非常可觀的鍋爐運(yùn)行費(fèi)用； （ 3）機(jī)組可安裝在屋面、平臺(tái)、地面等，不用占據(jù)建筑面積，可為用戶節(jié)省可觀的建筑面積； （ 4）可根據(jù)工程進(jìn)度和投入使用的時(shí)間不同分期投入主機(jī)的安裝容量，有利于工程資金的合理使用，避免閑置空調(diào)設(shè)備占據(jù)大量資金； （ 5）沒有冷卻水系統(tǒng)，省掉了冷卻塔、水泵和冷卻水管路系統(tǒng)的投資和安裝工作，節(jié)約了此項(xiàng)的費(fèi)用，在平時(shí)運(yùn)行時(shí)節(jié)約了大量的冷卻水耗 ； 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 6 （ 6）自動(dòng)化程度高，負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍寬廣，在不同季節(jié)和負(fù)荷下更能符合調(diào)節(jié)上的要求，具有常規(guī)中央空調(diào)無法比擬的負(fù)荷試用性，具有非常明顯的節(jié)能性。特別是在夜間、過度季節(jié)，低負(fù)荷時(shí)更明顯； （ 7）單機(jī)振動(dòng)和噪音小，對(duì)建筑的影響小，如設(shè)計(jì)、安裝處理的好對(duì)建筑的使用不會(huì)造成任何影響； （ 8）無須投入大量的運(yùn)行、維修人員，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用； 1.4 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表 1-4-1； 1-4-2 表 1-4-1 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 序號(hào) 項(xiàng)目 技術(shù)參 數(shù) 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 7 1 機(jī)組型號(hào) WCFXHP69 2 制熱量（ KJ/h） 9200000 3 輸入電功率 KW（ KW） 536 4 COP 值 4.8 5 冷 凝 器 熱水進(jìn)出水溫度（） 40/45 6 熱水流量（ m3/h） 393 7 水壓降（ kPa） 100 8 蒸 發(fā) 器 循環(huán)水進(jìn)出水溫度（） 15/8 9 循環(huán)水流量（ m3/h） 260 10 水壓降（ kPa） 100 11 負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍 8.5-100% 12 壓 縮 機(jī) 品牌及產(chǎn)地 頓布漢什 /煙臺(tái) 13 壓縮機(jī)形式 立式 全封閉 14 螺桿形式及產(chǎn)地 雙螺桿 /AISI1141 棒料 15 電 動(dòng) 機(jī) 品牌及產(chǎn)地 頓布漢什 /煙臺(tái) 16 啟動(dòng)方式 雙三角 17 額定電流（ A） 946 18 啟動(dòng)電流（ A） 938/1190 19 機(jī)組重量（ kg） 8100 表 1-4-2 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 序號(hào) 項(xiàng)目 技術(shù)參數(shù) 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 8 1 機(jī)組型號(hào) WCFXHP81 2 制熱量（ KJ/h） 10908000 3 輸入電功率 KW（ KW） 635.9 4 COP 值 4.78 5 冷 凝 器 熱水進(jìn)出水溫度（） 40/45 6 熱水流量（ m3/h） 457 7 水壓降（ kPa） 100 8 蒸 發(fā) 器 循環(huán)水進(jìn)出水溫度（） 15/8 9 循環(huán)水流量（ m3/h） 280 10 水壓降（ kPa） 100 11 負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍 8.5-100% 12 壓 縮 機(jī) 品牌及產(chǎn)地 頓布漢什 /煙臺(tái) 13 壓縮機(jī)形式 立式全封閉 14 螺桿形式及產(chǎn)地 雙螺桿 /AISI1141 棒料 15 電 動(dòng) 機(jī) 品牌及產(chǎn)地 頓布漢什 /煙臺(tái) 16 啟動(dòng)方式 雙三角 17 額定電流 （ A） 1123 18 啟動(dòng)電流（ A） 1190 19 機(jī)組重量（ kg） 8940 2.水源熱泵原理與經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析 2.1 水源熱泵原理 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 9 2.1.1 工程概況 金山熱電公司坐落于縣北江生態(tài)產(chǎn)業(yè)園區(qū)渾江岸邊，廠區(qū)內(nèi)現(xiàn)有規(guī)模為“三爐二區(qū)”，即三臺(tái) 75t/h 的循環(huán)流化床鍋爐配二臺(tái) 12MW的抽凝式供熱發(fā)電機(jī)組，并建有 16KM 的供熱管網(wǎng)。為充分利用廠區(qū)內(nèi)的廢熱及可再生資源，計(jì)劃采用水源熱泵系統(tǒng)為縣北江生態(tài)產(chǎn)業(yè)園區(qū) 20 萬的小區(qū)進(jìn)行集中式的供暖。本項(xiàng)目以河水及電廠循環(huán)水作為水源泵系統(tǒng)的雙水源，針對(duì)該系統(tǒng)在供熱 區(qū)內(nèi)的應(yīng)用方案進(jìn)行節(jié)能效果和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。 2.1.2 水源熱泵的水源分析 項(xiàng)目 3 月 7 月 8 月 10 月 12 月 入水水溫（） -8 18 22 28 26 30 18 25 1 10 出口水溫（） 19 25 25 31 28 33 20 28 9 15 表 1 2007 年電廠循環(huán)水溫度統(tǒng)計(jì)表 渾江是鴨綠江主要支流，全長約 110 公里，是地區(qū)主要河道。金山熱電公司循環(huán)水冷卻水取自渾江，據(jù)統(tǒng)計(jì)，電廠冬季循環(huán)冷卻水流量約為 1600t/h，渾江江水流速為 0.08m/s,流量為 24m/s（ 1440m/h），因此，有大量的循環(huán)冷卻水廢熱以及可靠的江水資源可以作為熱泵系統(tǒng)的低位熱源 /熱匯。 由圖 1 和表 1所示，冬季河水金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 10 溫度為 -15 13，冬季電廠循環(huán)水溫度為 13 24。 由于水源熱泵空調(diào)器最理想的節(jié)能運(yùn)行溫度為 12 31，冬季制熱的蒸發(fā)溫度越高，機(jī)組制熱系數(shù)越高，而電廠循環(huán)水溫度比河水溫度高，因此本項(xiàng)目冬季采用電廠循環(huán)冷卻回水作為熱泵的熱源為小區(qū)供暖。 2.1.3 氣象條件 冬季采暖室外計(jì)算溫度： -21 冬季室外主導(dǎo)風(fēng)向及頻率： NE,22% 冬季室外平均風(fēng)速： 2.8m/s 冬季室外最大凍土深度： 143cm 冬季室外大氣壓力： 101.05kPa 冬季室外極端最低平均溫度： -30.7 2.1.4 采暖熱指標(biāo) 根據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄖ锏那闆r，按城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范，參照建設(shè)單位提供的有關(guān)資料，本工程采用綜合熱指標(biāo)為 70W/m2。 2.1.5 供熱現(xiàn)狀及發(fā)展 按 金山 熱電有限責(zé)任公司提供的資料， 采暖期從 11 月 1 日起至翌年 3 月 31 日止，計(jì) 151 天。 在規(guī)劃集中供熱范圍內(nèi)， 供 熱面積 220萬 m2，工業(yè)用汽 75T/h 3,目 前已基本達(dá)到 三 臺(tái)鍋爐的計(jì)劃供熱負(fù)荷，如果新增供熱負(fù)荷就只有增加供熱鍋爐和建設(shè) 新 的熱原地。 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 11 北 渾江 西江電站 圖 2-1-1 規(guī)劃 供熱范圍5 號(hào)站 4 號(hào)站 3 號(hào)站 2 號(hào)站 1 號(hào)站 6 號(hào)站 熱電廠 6 號(hào)站 1 號(hào)站 新建換熱站 已有換熱站 供熱管道 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 12 2.2 水源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 水源熱泵系統(tǒng)全天 24 小時(shí)供熱，負(fù)荷一致，通常容量在 175KW以上的水源熱泵 采用水 水方式 ，因此 ， 系統(tǒng)末端計(jì)劃采用集中式大型水 -水 熱泵機(jī)組加風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)。 為將來夏日制冷、冬季制熱考慮，充分利用兩個(gè)水源，采用 8個(gè)閥門完成水源熱泵系統(tǒng)的制熱、制熱切換 ， 如圖 2 所示。冬季：閥門 A、 B、 C、 D 開， E、 F、 G、 H關(guān)，電廠循環(huán)冷卻水從凝汽器 1出來后，一部分被熱泵系統(tǒng)利用，降溫后送入吸水池 3，再進(jìn)入凝汽器 1；另一部分送至冷卻塔 2 冷卻后進(jìn)入吸水池 3，再進(jìn)入凝汽器 1.這種方式不但簡化了系統(tǒng) ，而且提高熱泵的制熱系數(shù)。 夏季： 閥門 E、 F、 G、 H 開，閥門 A、 B、 C、 D 關(guān)，熱泵系統(tǒng)采用開式直接利用河水換熱。根據(jù)地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范中規(guī)定，開式地表水換熱系統(tǒng)取水口應(yīng)遠(yuǎn)離回水口，并宜位回水口上游，取水口應(yīng)設(shè)置污物過濾裝置。因此，河水不宜直接通過熱泵機(jī)組，先要進(jìn)行凈化處理，最后利用循環(huán)水泵 11 將河水通過輸送管道送至冷凝器 8 中，而放出熱量后的河水則通過排水管道直接排入河 12 中。 圖二： 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 13 2.3 水源熱泵系統(tǒng)節(jié)能性分析 2.3.1 熱泵的制熱性能系數(shù) 熱泵將低位熱源的熱 量品質(zhì)（位）提高，需要消耗一定的高品位能量。常用熱泵的制熱性能系數(shù) COP（ Coefficient of Performance）來衡量 熱泵的能量效率。對(duì)于蒸汽壓縮式熱泵，其設(shè)計(jì)工況制熱性能系數(shù)定義為： 式中， COPe 為熱泵的設(shè)計(jì)工況制冷性能系數(shù)； Qe 為冷凝熱量，kW； Qe 為制冷量， kW； W 為壓縮機(jī)消耗的功率， kW。 通過對(duì)金山熱電公司水源熱泵機(jī)組冬季工況測試數(shù)據(jù)的回歸分析，我們可以得到如下的 COP 值關(guān)系式： 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 14 COP=0.0930to 2.6812 一 （ 2） 式中， to 為熱 泵熱源的入口溫度。 2.3.2 熱泵供熱燃料單耗 根據(jù)熱力學(xué)第二定律，對(duì)于任一能源利用過程，其 熵 平衡關(guān)系可以一般性的描述為燃料 熵 =產(chǎn)品 熵 +熵 消耗，既： 式中， eq、 ef 分別表示單位產(chǎn)品和單位燃料的火用值； P表示產(chǎn)品產(chǎn)量； B5 表示燃料量；為生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)的 熵 消耗所對(duì)應(yīng)的煤耗。 對(duì)于任何能源利用過程，單耗分析模型都可以一般性地表示為： 式中， bmin=eq/ef 為生產(chǎn)該產(chǎn)品的理論最低燃料單耗，即在無任何火用耗損存在時(shí)的產(chǎn)品燃料單耗； bi 為系統(tǒng)各子系統(tǒng)設(shè)備的 熵 耗損引起的附加燃料單耗之和。 若熱泵所耗電量 來自供電燃料單耗為 b e5的抽凝式發(fā)電機(jī)組，則其供熱燃料單耗為： 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 15 該熱電廠機(jī)組供電煤耗為 551g/kWh，供熱煤耗為 40kg/GJ，則 bhhy=551/COP，當(dāng) COP3.826 時(shí)，熱泵供熱比熱電廠抽汽供熱節(jié)能。代入公式（ 2）中進(jìn)行計(jì)算，則 t015.2 .由于不同廠家機(jī)組的性能不同 ,因此對(duì)不同的方案應(yīng)分別進(jìn)行分析。 2.3.3 熱泵的一次能源利用率 對(duì)于有同樣制熱性能系數(shù)的熱泵若采用的驅(qū)動(dòng)能源不同，則其節(jié)能意義和經(jīng)濟(jì)性均不相同。因此用一次能源利用率 PER（ Primary Energy Ratio）來評(píng) 價(jià)熱泵的節(jié)能效果。 對(duì)于電力驅(qū)動(dòng)水源熱泵供暖，其一次能源利用率可表示為： 式中， 、 t分別為發(fā)電效率和輸配電效率。 能同時(shí)完成夏季空調(diào)和冬季采暖的系統(tǒng)的一次能源利用率可表示為： 式中， PER 制冷工況下一次能源利用率， PER =制冷量 /一次能源量； PER 供熱工況下一次能源利用率， PER =制熱量 /一次能源量； 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 16 制冷工況權(quán)重， =制冷天數(shù) /全年總天數(shù) 供熱工況權(quán)重， =制熱天數(shù) /全年總天數(shù) 現(xiàn)以以下四種方案為例進(jìn)行計(jì)算比較：方案一：水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)；方案二：水冷冷水機(jī)組 +電廠抽汽采暖；方案三：蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機(jī)組 +電廠抽汽采暖；方案四：分散式空調(diào)+電廠抽汽采暖。 取水熱泵制冷工況下的 COP 冷 為 5、供熱工況下的 COP 熱 為 4；水冷冷水機(jī)組的 COP 為 5；燃煤鍋爐效率 65%，燃?xì)忮仩t效率 85%，蒸汽型雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)組的熱力系數(shù)為 1.20，電廠供熱效率為 0.8，發(fā)電效率取 0.32，輸配電效率近似取 0.95；夏季制冷天數(shù)為 120 天，冬季供暖天數(shù)為 150 天。由以上條件計(jì)算出幾種方案的一次能源利用率，結(jié)果如圖 3 所示，水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的一次能源利用率最高，與分散式空調(diào) +電 廠抽汽采暖相比增加了 79%。 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 17 2.3 水源熱泵系統(tǒng)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 根據(jù)小區(qū)的負(fù)荷情況及建設(shè)情況，冬、夏季均由水源熱泵機(jī)組來承擔(dān)室內(nèi) 供暖負(fù)荷，夏季為末端提供 7 12的冷凍水，冬季為末端提供 45 50的熱水。系統(tǒng)方案經(jīng)濟(jì)性分析需要計(jì)算初投資和運(yùn)行費(fèi)用，并與小區(qū)分散式供熱機(jī)組 +抽汽采暖系統(tǒng)進(jìn)行分析比較。 2.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 冬季 夏季 室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度 熱指標(biāo) 供暖期 室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度 冷指標(biāo) 制冷期 20 55W/ 150 天 26 100W/ 120 天 熱負(fù)荷 11000KW 冷負(fù)荷 20000KW 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 18 2.3.2 設(shè)備選型 選用 四臺(tái)（二 臺(tái) WCFXHP69 和二臺(tái) WCFXHP81） 水源熱泵機(jī)組，制熱量為 11000KW， 制冷量為 10000KW， 滿足小區(qū)的熱負(fù)荷和冷負(fù)荷要求，供暖季節(jié)熱泵機(jī)組 標(biāo)牌 負(fù)荷 下運(yùn)行。 2.4 經(jīng)濟(jì)性分析 小區(qū)供熱抽汽來源于汽輪 機(jī)的第四級(jí)抽汽，這部分蒸汽所包含的熱量并沒有被充分利用，大大降低了蒸汽的品質(zhì)，并且凝結(jié)水未考慮回收，從能量的角度而言是很不經(jīng)濟(jì)的。能源利用過程中的 任何耗損都 導(dǎo)致實(shí)際功量的減少，而熱電聯(lián)產(chǎn)供熱是以減小機(jī)組發(fā)電量為代價(jià)，若采用熱泵技術(shù)對(duì)外供熱，因提供 Qy 的熱量減小機(jī) 組的供電量 Wy 為： 式中， Wy 為外供抽汽用來做功時(shí)增加的供電量， KW； h 為汽輪機(jī)抽汽焓， KJ/KG； hc 為汽輪機(jī)排氣焓， KJ/KG； Dg 為供熱蒸汽量，KG/H； m、 e 分別為機(jī)組機(jī)械效率和電機(jī)效率； Wp 為減少電廠循環(huán)水泵的泵功消耗， KW； p為熱網(wǎng)效率； to 為熱水出水溫度， 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 19 根據(jù)公式（ 7）、（ 9）進(jìn)行計(jì)算，冬季供 暖 150 天 而減少機(jī)組出力 177861kW。水源熱泵風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)定流量運(yùn)行，平均使用時(shí)間按每天 12小時(shí)計(jì)算， 減少發(fā)電量 213萬 KWH,上網(wǎng)電價(jià)為 0.455元 /kWh，減少發(fā)電收入 97 萬元。 整 個(gè)供暖季節(jié)的運(yùn)行 對(duì)比 情況如表 3 所示。 表 3 冬季供熱運(yùn)行費(fèi)用分析 設(shè)計(jì)日負(fù)荷率 設(shè)計(jì)運(yùn)行天數(shù) 運(yùn)行費(fèi)用 (元 ) 水源熱泵系統(tǒng) 蒸汽管網(wǎng)散熱器 100% 60 20073 75350 75% 50 13003 50% 20 3805 25% 20 2596 小計(jì) 150 39477 水源熱泵系統(tǒng)節(jié)約電費(fèi) (元 ) 35873 另外，供熱期間將一部分循環(huán)水引入熱泵系統(tǒng)后直接回到吸水池，可減少因冷卻塔引起的水量損失。根據(jù) 2008年 地表水水資源費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)，河水的取水價(jià)為 0.35 元 /m3，冷 卻的蒸發(fā)損失率取3，則整個(gè)冬季節(jié)約的水、電費(fèi)合計(jì)約為 35913 元。 綜合以上所述，水源熱泵系統(tǒng)全年節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用 35873 元，水源熱泵系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益明顯，不僅能有效改善室內(nèi)的空氣品質(zhì)，金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 20 而且能充分利用熱電廠的廢熱能及可再生資源，在有條件的地區(qū)，水源熱泵是最理想的空調(diào)方式 。 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 21 3. 冷卻水余熱利用項(xiàng)目 方案及裝機(jī)設(shè)備 3.1 項(xiàng)目方案 3.1.1 項(xiàng)目實(shí)施方案 在當(dāng)今可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為熱門話題，環(huán)境因素作為可持續(xù)發(fā)展三要素之一，已引起各個(gè)方面的關(guān)注?？沙掷m(xù)發(fā)展意味著維護(hù)、合理使用并且提高自然資源基礎(chǔ)，意味著在發(fā)展計(jì)劃 和政策中納入對(duì)環(huán)境的關(guān)注和考慮。用熱泵系統(tǒng)回收城市地下水中的熱能，既開發(fā)了一種清潔能源，同時(shí)又降低了城市廢熱的排放，保護(hù)了環(huán)境。 冷卻水余熱利用項(xiàng)目即 水源熱泵是利用廠區(qū)冷卻水量大，水質(zhì)穩(wěn)定，溫度在 13 至 15 攝氏度等特點(diǎn)，以冷卻水作為熱源進(jìn)行制熱循環(huán)的一種裝置。水源熱泵具有熱量輸出穩(wěn)定、 COP 值高、換熱效果好、機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)水資源合理化利用的有效途徑。水源熱泵比燃煤鍋爐環(huán)保，污染物的排放比空氣源熱泵減少 40%以上，比電供熱減少 70%以上。它節(jié)省能源，比電鍋爐加熱節(jié)省 2/3 以上的電能，比燃煤鍋爐節(jié)省 1/2 以上的燃料。由于水源熱泵的熱源溫度全年較為穩(wěn)定，其制熱系數(shù)比傳統(tǒng)的空氣源熱泵高出 40%左右，其運(yùn)行費(fèi)用僅為普通的 50%60%。因此，水源熱泵有著廣闊的應(yīng)用前景，但其使用還需解決以下問題：確保當(dāng)?shù)赜写罅康臒崴Y源，清潔技術(shù)的選擇、系統(tǒng)形式的選擇、熱源水溫的問題以及其保證性和經(jīng)濟(jì)性問題。 水源熱泵的技術(shù)狀況和經(jīng)濟(jì)性與熱源 /熱匯的特點(diǎn)密切相關(guān)。對(duì)熱泵系統(tǒng)來說，理想的熱源 /熱匯應(yīng)具有以下特點(diǎn)：在供熱季有金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 22 較高且穩(wěn)定的溫度，可大量獲得，不具有腐蝕性或污染性，有理想的熱力學(xué)特性，投資和運(yùn)行費(fèi)用較低的熱源水。在大多 數(shù)情況下，熱源 /熱匯的性質(zhì)是決定其使用的關(guān)鍵。 水源熱泵采用冷卻水做水源熱泵的熱源 /熱匯，它具有以下特點(diǎn)：產(chǎn)生量大，幾乎全年保持恒定的流量；冬季水溫高于室外溫度，而且在整個(gè)供暖季，水溫波動(dòng)不大 12-15 ；含有大量的熱能，廠內(nèi)所有的冷卻水含熱量占供熱比的 22%。因此為區(qū)域供熱提供一種理想的熱源 /熱匯。 水源熱泵供暖系統(tǒng)原理。主要由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流機(jī)構(gòu)構(gòu)成一個(gè)最簡單的蒸汽壓縮式熱泵裝置作為供熱系統(tǒng)的熱源。它通過蒸發(fā)器從熱源水中吸取熱量 Qe，在冷凝器中放出熱量 Qc（ Qc=Qe+W）供給供熱系統(tǒng)。這種 供熱系統(tǒng)只要消耗少量的電能 W,便可得到滿足供熱所需要的熱量 Qc平衡 3.2 與其他供熱系統(tǒng)的簡單比較 將水源熱泵系統(tǒng)和燃煤鍋爐供熱方式進(jìn)行了比較，其結(jié)論見表 2。 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 23 附表 2： 供能方式的經(jīng)濟(jì)比較 (m) 項(xiàng)目 水源熱泵 蒸汽鍋爐 供熱面積 建筑面積 20 萬平方米 建筑面積 20 萬平方米 熱負(fù)荷指標(biāo) 55W/m2 200KJ/m2 總熱負(fù)荷 Q 總 20 萬 55W 11000W Q 總 20萬 200 kJ=4000萬KJ 設(shè)備 型號(hào)、數(shù)量 WCFXHP81,2 臺(tái) WCFXHP69， 2 臺(tái) 總 制熱 量 3000KW/臺(tái) 20t 鍋爐 1 臺(tái) 制熱量 57900000KJ 設(shè)備一次性投入 機(jī)組 =187 萬 2 374 萬元 機(jī)組 =218 萬 2 436 萬元 20t 鍋爐 =120 萬 1=160 萬元 廠 房 及 占地 廠內(nèi)擴(kuò)建：水池 300 m2機(jī)房820 m2投資 150 萬元 新征地： 4200 m2 150=63萬 建鍋爐房、蓄煤棚投資 300 萬 運(yùn)行費(fèi)用 630KW 24 小時(shí) 60%0.38元 4 17236.5元 /天 150 天 206.84萬元 /年 3.5t 380元 24小時(shí) 80% 150 天 =383.04萬元 /年 人工 費(fèi)用 P=1人 4班 600元 /月 5個(gè)月 12000 元 /年 P=4 人 4 班 1500 元 5個(gè)月 =120000元 /年 維護(hù)費(fèi)用 機(jī)組 =1.5 萬元 /臺(tái) 4 臺(tái) 6萬元 /5 年 鍋爐 =5 萬元 /5 年 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 24 從設(shè)備投資上看，水源熱泵供熱系統(tǒng)比燃煤鍋爐供熱系統(tǒng)高20%。從年運(yùn)行費(fèi)用上看，燃煤鍋爐供熱系統(tǒng)比水源熱泵系統(tǒng)高。2種供熱方式的年運(yùn)行成本水熱泵系統(tǒng)僅為燃煤鍋爐供熱系統(tǒng)的46.19%。在投資有效期內(nèi) (按 20年考慮 )，綜合比較 2種方案的費(fèi)用，水源熱泵系統(tǒng)的總運(yùn)行費(fèi)用大約是燃煤鍋爐供熱系統(tǒng)運(yùn) 行費(fèi)用的45%左右。由此可見，水源熱泵系統(tǒng)比其它方案更具經(jīng)濟(jì)性。 3.3 設(shè)備清單 附表 1： 序號(hào) 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 單位 數(shù)量 單 價(jià) . 金 額 1 熱泵機(jī)組 WCFXHP69 臺(tái) 2 1870000.00 3740000.00 2 熱泵機(jī)組 WCFXHP81 臺(tái) 2 2180000.00 4360000.00 3 補(bǔ)水泵 KQL200/300 臺(tái) 4 21800.00 87200.00 4 補(bǔ)水泵 KQL80/170 臺(tái) 2 4500.00 9000.00 5 循環(huán)泵 KQSN300-N13 臺(tái) 3 41000.00 123000.00 6 循環(huán)泵 KQSN350-N13 臺(tái) 2 59000.00 118000.00 7 水處理設(shè)備 套 1 97500.00 97500.00 8 水箱 塑鋼 個(gè) 1 24300.00 24300.00 9 除污器 ZWY-400/16 臺(tái) 1 27800.00 27800.00 10 除污器 JWY-350/16 臺(tái) 1 18750.00 18750.00 11 低壓配電柜 臺(tái) 10 17500.00 175000.00 12 高壓 配電柜 臺(tái) 2 75000.00 150000.00 13 變壓器 S9-2000 臺(tái) 2 171000.00 342000.00 14 其它 600000.00 15 總合計(jì)： 9720000.00 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 25 附表 2： 序號(hào) 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 單位 數(shù)量 單 價(jià) 金 額 1 換熱器 HRQ-300/16 臺(tái) 4 320000.00 1280000.00 2 除污器 ZWY-500/16 臺(tái) 2 31000.00 62000.00 3 角式除污器 JWY-3500/16 臺(tái) 2 18750.00 37500.00 4 循環(huán)泵 KQSN350-N13 臺(tái) 2 59000.00 118000.00 5 循環(huán)泵 KQSN300-N13 臺(tái) 2 41500.00 83000.00 6 循環(huán)泵 KQSN250-M19 臺(tái) 2 35800.00 71600.00 7 補(bǔ)水泵 KQW80-7.5/2 臺(tái) 4 4500.00 18000.00 9 低壓配電柜 臺(tái) 12 17500.00 210000.00 10 變壓器 315 臺(tái) 2 41000.00 82000.00 11 水 箱 個(gè) 2 24300.00 48600.00 12 其它 1000000.00 13 總合計(jì)： 3010700.00 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 26 3.4 水源熱泵 運(yùn)行工況分析 3.4.1 水源熱泵 運(yùn)行工況分析 （ 1）、最大熱負(fù)荷工況 在 滿負(fù)荷 熱負(fù)荷工況下 4 臺(tái) 機(jī)組 全部投運(yùn)，可滿足采暖熱負(fù)荷 22 萬平方米的 要求，若一臺(tái) 機(jī)組 發(fā)生故障， 其他滿負(fù)荷運(yùn)行 ，可保證 82%的供熱負(fù)荷，若短時(shí)間 增加循環(huán)水溫度 ， 在 停一臺(tái)機(jī)可滿足 100%采暖熱負(fù)荷要求。 （ 2）、平均熱負(fù)荷工況 在平均熱負(fù)荷工況下 4臺(tái) 機(jī)組 全部投運(yùn)， 機(jī)組 負(fù)荷率為 91%，保證采暖熱負(fù)荷 . 3.4.2 水源熱泵運(yùn)行工況 結(jié)論 通過 水源熱泵 蒸汽平衡計(jì)算和 水源熱泵 機(jī)爐運(yùn)行工況分析，金山 熱電有限責(zé)任公司 水源熱泵 供熱 ，在滿足供熱負(fù)荷要求的前提下，能夠在較經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的工況下運(yùn)行。 4.外部條件 4.1 廠址概述 4.1.1 概述 縣熱電有限責(zé)任公司熱電廠位于渾江北岸，與縣城隔江相望。該場地地勢平緩，靠近本溪至、撫順至、通化至丹東公路，交通十分便利?？拷矗喗∷奖?。 4.1.2 工程地質(zhì) 該廠區(qū)地層分布比較均勻穩(wěn)定，各地層的物理及力學(xué)性質(zhì)比較好。 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 27 從鉆孔剖面可以看出有地 下水存在，水位埋深在 7.6m-8.5m，該地下水對(duì)混凝土無侵蝕作用，排架結(jié)構(gòu)及框架結(jié)構(gòu)可采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，根據(jù)承載力的要求，確定地基持力層為亞粘土。 地區(qū)地震基本烈度為七度。 4.2 交通運(yùn)輸 縣熱電廠交通運(yùn)輸以汽車運(yùn)輸為主，熱電廠靠近本溪至、撫順至、通化至丹東等國道，距沈陽 250km，距本溪 190km，距吉林省通化 108km，交通十分便利。 4.3 水源 本工程熱電廠內(nèi)工業(yè)用水、生活用水、消防給水，熱網(wǎng)補(bǔ)水及熱水供應(yīng)系統(tǒng)均取自渾江。渾江為鴨綠江的主要支流，在熱電廠上游 1.5km 為遼寧省最大的水庫 桓龍湖水庫， 該水源水量充沛、水質(zhì)清澈。 熱電廠坐落于渾江岸邊，渾江水經(jīng)取水泵房加壓后用于機(jī)組冷卻水、熱電廠熱力系統(tǒng)補(bǔ)水、熱網(wǎng)用水、廠區(qū)生活及消防用水，水量滿足本工程工業(yè)及生活用水要求，水質(zhì)符合工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，簡單處理后也可滿足生活用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 4.4 建筑物與構(gòu)筑物 4.4.1 氣象條件 1、氣 溫 歷年極端最高氣溫： 37.2； 歷年極端最低氣溫： -35.0； 歷年平均氣溫： 6.3； 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 28 最熱月平均氣溫： 22.8； 最冷月平均氣溫： -6.8； 凍結(jié)期為本年 11 月上旬至次年 4 月上旬； 土壤凍結(jié)深度： 1.43m。 4.4.2 雨雪 年最大降雨量： 1233mm； 歷年平均降雨量： 832.5mm； 雨季一般為 7,8,9 三個(gè)月，此季節(jié)降雨量占全年降雨量的75%； 最大積雪厚度： 22cm； 基本雪壓值： 0.3KN/m2。 4.4.3 風(fēng) 主導(dǎo)風(fēng)向：西北； 年平均風(fēng)速： 2.3m/s； 最大風(fēng)速： 18m/s； 基本風(fēng)壓值： 0.55KN/m2。 4.5 工程地質(zhì)及地震資料 工程地質(zhì)：該廠區(qū)地層分布比較均勻穩(wěn)定，各地層的物理及力學(xué)性質(zhì)比較好。 從鉆孔剖面可以看出有地下水存在，水位埋深在 7.6m-8.5m，該地下水對(duì)混凝土無侵蝕作用，排架結(jié) 構(gòu)及框架結(jié)構(gòu)可采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，根據(jù)承載力的要求，確定地基持力層為亞粘土。 根據(jù)中國地震烈度區(qū)圖此地區(qū)地震基本烈度為七度。 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 29 4.6 電廠改擴(kuò)建 根據(jù)工藝要求，本次改建土建增加項(xiàng)目如下： 在原主廠房南側(cè)擴(kuò)建一座 水源熱泵換熱站 廠房及水源熱泵機(jī)組 4 臺(tái) 基礎(chǔ)部分 ， 土建工程包括設(shè)備基礎(chǔ)，廠房圍護(hù)結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)，屋面系統(tǒng)。建筑面積約 2720m2，建筑體積約 12420m3； 建設(shè) DN529一級(jí)管網(wǎng) 300 米， DN426 二級(jí)管網(wǎng) 5260 米及分支三級(jí)管網(wǎng) 。 4.7 熱網(wǎng)工程 根據(jù)工藝要求，在場區(qū)內(nèi)新建以下建筑： 在廠區(qū) 水源熱泵 換熱站， 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，獨(dú)立基礎(chǔ)，磚墻圍護(hù)。 所有新建管路固定支墩及檢查井、閥門井。 5.工程設(shè)想 5.1 總體布置 5.1.1 概述 縣位遼寧省東北部，距沈陽 250km，距本溪 190km；縣熱電廠位于渾江北岸，與縣城隔河相望，周邊公路本溪至國家二級(jí)公路已建成通車，交通運(yùn)輸方便。 該地區(qū)屬于典型大陸性氣侯，年平均氣溫 6.3，最高氣溫37.2，最低氣溫 -35；歷年平均降水量 832.5mm，雨季一般集中在 7、 8、 9 三個(gè)月，此季度降水量占全年降水量的 75%；凍結(jié)期為本年 11 月至次年 4 月，凍結(jié)深度為 1.73m；常年主 導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，平均風(fēng)速為 2.3m/s。該區(qū)工程地質(zhì)條件較好，地層分布比較均勻穩(wěn)定，各地層間的物理及力學(xué)性質(zhì)較好。 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 30 5.1.2 平面布置 金山 熱電 公司 的 冷卻水余熱利用項(xiàng)目 是在 公司 工業(yè)場地內(nèi)進(jìn)行，本次設(shè)計(jì)在熱電廠鍋爐間南側(cè)擴(kuò)建 廠房及附屬建筑 ；熱網(wǎng)改擴(kuò)建工程在 北江生態(tài)產(chǎn)業(yè)園 內(nèi)進(jìn)行， 新建獨(dú)立供熱體系 。 5.1.3 豎向設(shè)計(jì) 公司 的工業(yè)場地已經(jīng)形成，場平標(biāo)高在 245.30m-247.00m 左右，設(shè)計(jì)標(biāo)高基本在 246.20m-246.50m 之間。 廠區(qū)內(nèi)的雨雪水主要以新建道路一側(cè)的排水溝和自然徑流排出的方式排至廠區(qū)既有排 水溝后再排至廠外之低洼處。 5.1.4 廠區(qū)運(yùn)輸 公司 工業(yè)場地已形成，主干道設(shè)計(jì)路面寬度為 9m，次干道路面設(shè)計(jì)寬度為 6m，道路的布置按工業(yè)場地的功能分區(qū)、線路的用途、結(jié)合建筑物的平面位置而進(jìn)行設(shè)計(jì)，運(yùn)輸線路通暢、順直，提高運(yùn) 輸效率。廠區(qū)道路基本設(shè)計(jì)為環(huán)形，在道路的盡端設(shè)計(jì)有停車場地，以利于生產(chǎn)和消防的需要。設(shè)計(jì)之路面結(jié)構(gòu)：面層為 C25水泥混凝土路面厚 18cm，基層為 15cm 級(jí)配碎石，墊層為 20cm 厚二合灰土。 5.1.5 廠外道路 為使工業(yè)場地整潔有序，避免人、貨流及客、貨車的混雜，工業(yè)場地有兩個(gè)出入口，東出入 口為廠前區(qū)面向人流的主要方向，設(shè)計(jì)的路面寬為 9m，接至沿江公路；北出入口為生產(chǎn)用車及灰渣運(yùn)輸?shù)某鋈肟冢O(shè)計(jì)的路面寬為 9m，直接通至城區(qū)。 5.2 水源熱泵 熱力系統(tǒng) 概況 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 31 該工程的建筑面積為 20 萬平方米、 10 萬平方米兩種住宅供暖項(xiàng)目，采用水源熱泵采暖 1.首先假設(shè)可以提供充足的水熱源且水冬季溫度為 15 2.本系統(tǒng)使用的 循環(huán)冷卻水 ，水源較好，可達(dá)到熱泵用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 3.水源熱泵的相關(guān)技術(shù)參數(shù)和技術(shù)條件 住宅熱負(fù)荷指標(biāo)： QL=55W/m2 住宅供暖溫度： T=18 20 供暖末端設(shè)備為：風(fēng)機(jī)盤管或地?zé)彷椛浞绞?循 環(huán)冷卻水 提供充足水量的中水熱源水溫為 15 以上。 4.水源熱泵機(jī)組的選型方案 建筑面積 20 萬平方米 熱負(fù)荷指標(biāo) 55W/m2 總熱負(fù)荷 Q 總 20 萬 55W 11000W 機(jī)組型號(hào)、數(shù)量 WCFXHP81 2 臺(tái) WCFXHP69 2 臺(tái) 。 制熱量3000KW/臺(tái) 設(shè)備一次性投入 B=185 萬 4 740 萬元 機(jī)房占地面積 S 200 平方米 主機(jī)運(yùn)行費(fèi)用 L 630KW 20 小時(shí) 60% 0.57 元 417236.5 元 /天 120 天 206.838 萬元 /年 管理人員費(fèi)用 P=4 人 2000 元 /月 5 個(gè)月 40000 元 /年 維護(hù)費(fèi)用 Q=1.5 萬元 /臺(tái) 4 臺(tái) 6 萬元 /年 /5 年 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 32 5.3 擴(kuò)建方案 根據(jù)“ 節(jié)能降耗 ”的原則，參照集中供熱熱負(fù)荷，考慮到 機(jī)組 運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、靈活性和統(tǒng)一性以及供熱的可靠性等要求確定裝機(jī)方案。 水源熱泵屬于節(jié)能、回收余熱型的 供暖設(shè)備，其社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益非常優(yōu)越，是一項(xiàng)非常好的節(jié)能環(huán)保的采暖系統(tǒng) ，是 國家 鼓勵(lì)發(fā)展的建設(shè)項(xiàng)目。 5.4 電力系統(tǒng) 本工程設(shè)計(jì)范圍包括： 改擴(kuò)建工程包括增加 4 臺(tái) 水源熱泵機(jī)組 、 及附屬設(shè)備和 公用系統(tǒng)用電負(fù)荷調(diào)整 ， 新增負(fù)荷 630KW。 目前公司 已建 有 10kv 高壓配電室，設(shè)有 21 臺(tái)高壓配電柜全部投入使用；全廠設(shè)有三臺(tái)廠用變，基本滿負(fù)荷。考慮以上電氣負(fù)荷增加較大，需對(duì)原電廠高低壓廠用系統(tǒng)進(jìn)行改造。低壓系統(tǒng)需增加 1 臺(tái) S9-800/1010.55%/0.4kv 變壓器，低壓系統(tǒng)采用 GCS抽出式低壓配電柜。 高壓系統(tǒng)需增加 2 臺(tái) 10kv、 JYN 型真空斷路器手車柜。 1臺(tái)向鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、給水泵供電； 1 臺(tái)向廠用變壓器供電。 由于增加 1 臺(tái)廠用變壓器，主控制室需相應(yīng)增加 1面控制屏及保護(hù) 屏。 10kv 及 0.38kv 電纜采用交聯(lián)塑套電纜，沿電纜橋架、電纜溝或埋地敷設(shè)。 5.5給水： 1、 用水量： 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 33 生產(chǎn)、生活用水量：本工程用水包括機(jī)組冷卻水、熱電廠熱力系統(tǒng)補(bǔ)水、供熱及熱水供應(yīng)補(bǔ)充水及生活用水。 用水量及水量平衡見表 5-7-1。機(jī)組冷卻水量見表 5-7-2。 消防用水量：消防用水量按室內(nèi) 251/s，室外 401/s，共計(jì)651/s。同一時(shí)間內(nèi)火災(zāi)次數(shù)為 1次，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間 2h，一次消防用水量 468m3。 電廠生活飲用水為純凈水。 用 水 量 表 表 5-8-1 序號(hào) 用水項(xiàng)目 規(guī)模 標(biāo)準(zhǔn) 用水量 備 注 用水量 （ m3/h） 用水量 （ m3/d） 1 化學(xué) 水車間用水量 11.25 270.00 2 熱網(wǎng)工程用水量 117.39 2839.68 （含淋浴用水量 22.32） 3 生活用水量 400 人 351/d 4.4 14.00 4 沖洗及澆灑用水量 10.00 40.00 5 合計(jì) 143.04 3163.68 6 未預(yù)見水量 61.60 1398.07 7 總計(jì) 204.64 4561.75 冷卻水用水量表（ m/h3） 表 5-8-2 序號(hào) 機(jī) 組容量（ 2 12MW） 采暖季（ m/h3） 非采暖季（ m/h3） 1 凝汽器 4850 5700 2 油冷器 238 238 3 空冷器 200 200 4 合計(jì) 5288 6138 2、 給水系統(tǒng)： 給水系統(tǒng)：熱電廠主要給水系統(tǒng)已經(jīng)形成，在江邊設(shè)取水泵金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 34 站一座，內(nèi)設(shè) 200sh-9B 型離心泵四合， Q=1700m3/h， H=42m。渾江水經(jīng)取水泵站后作為廠區(qū)消防、生活及電廠冷卻水，冷卻水出水用于 水源熱泵機(jī)組用 水。 3、 消防系統(tǒng)：廠區(qū)消防為臨時(shí)高壓制。設(shè) ISG125-200 型消防泵三臺(tái)（ Q=38.3m3/h， H=37.5m），滿足整個(gè)廠區(qū)消防要求，廠區(qū)主要消防管道環(huán)狀布置。 4、 排水： 排水量：廠區(qū)排水項(xiàng)目及排水量見表 5-8-3。 排水量表 表 5-8-3 序號(hào) 排水項(xiàng)目 折減系數(shù) 排水量 備注 排水量 （ m3/d） 排水量 （ m3/h） 排水量 （ l/s） 1 化學(xué)水車間排水 0.7 189.12 7.88 2.19 2 生活排水 0.8 11.2 3.52 1.56 3 淋浴排水 0.9 20.09 20.09 5.58 4 沖洗排水 0.25 10 2.5 0.69 5 其它排水 246.4 30.80 2.78 6 合計(jì) 476.81 64.79 排水系統(tǒng)： 廠區(qū)排水采用生活污水與工業(yè)廢水合流的排水系統(tǒng)。生活污水設(shè)化糞池、含油污水經(jīng)隔油池、化學(xué)水酸堿廢水經(jīng)中和處理后排入廠區(qū)排水管網(wǎng)，經(jīng)場外排水管道排至泡子沿河溝。 在廠區(qū)主要道路上設(shè)置雨水口和雨水管道。廠區(qū)雨水經(jīng)雨水管道排至渾江。 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 35 5.6化學(xué)水處理 水源及水質(zhì) 本工程水源為 循環(huán)冷卻 水，經(jīng)處理后直接供 機(jī)組 使用。 中壓鍋爐給 水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表 5-9-1。 熱網(wǎng)補(bǔ)充水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表 5-9-2。 鍋爐補(bǔ)給水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 表 5-9-1 硬度 ( e/L) 溶氧 ( g/L) 鐵 ( g/L) 銅 ( g/L) PH 25 聯(lián)氨 ( g/L) 油 (mg/L) 3 15 50 10 8.5 9.2 - 1 熱網(wǎng)補(bǔ)充水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 表 5-9-2 懸浮物 （ mg/L） 總硬度 （ e/L） PH （ 25） 溶解氧 （ mg/L） 含油量 （ mg/L） 5 600 7 0.1 2 5.7通信 1、 行政通信： 行政通信已經(jīng)形成，在廠辦公樓設(shè)有 200 門程控電話交換機(jī)一套，作為全公司行政管理用。其主要用戶分布在廠辦公樓及其他行政福利設(shè)施。 2、 調(diào)度通信： 在廠生產(chǎn)集中控制室設(shè)程控調(diào)度機(jī)一部，容量為 100 門。在新建鍋爐控制室設(shè)置調(diào)度分機(jī)，給主機(jī)配有無線 /有線匯接器。在區(qū)域換熱站設(shè)調(diào)度無線電話，可直接與程控調(diào)度主機(jī)聯(lián)網(wǎng)。 金山熱電有限公司冷卻水余熱利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 36 3、 通信線路： 廠內(nèi)通信纜線全部采用直埋方式敷設(shè)。 6.區(qū)域供熱 6.1 概述 2008 年本溪五女山經(jīng)濟(jì)資源開發(fā)區(qū)江北生態(tài)園建設(shè)全面啟動(dòng)，計(jì)劃開發(fā)住宅面積 20 萬平方米以上。園區(qū)內(nèi)原無供熱系統(tǒng)，需要建設(shè)一個(gè)完整的供熱系統(tǒng)，目前熱電公司現(xiàn)有供熱能力無法滿足要求，通過多方面考察論證最終決定在廠區(qū)內(nèi)建水源熱泵來完成江北區(qū)供熱。 6.2