工藝廢熱作為熱源的廠區(qū)生活熱水系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用.doc

工藝廢熱作為熱源的廠區(qū)生活熱水系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用供應(yīng)與生活熱水耗能的缺口日益增大，建筑建造及使用期間的節(jié)能提出了越來越多的需求。國家性的規(guī)范、文件對此也提出了頗多要求，如民用建筑節(jié)能條例第二章第二十條：“對具備可再生能源利用條件的建筑，建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)選擇合適的可再生能源，用于采暖、制冷、照明和熱水供應(yīng)等；設(shè)計單位應(yīng)當(dāng)按照有關(guān)可再生能源利用的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計。建設(shè)可再生能源利用設(shè)施，應(yīng)當(dāng)與建筑主體工程同步設(shè)計、同步施工、同步驗收”。本文結(jié)合某廠區(qū)的設(shè)計，詳細(xì)介紹了工業(yè)廢熱利用在廠區(qū)宿舍熱水系統(tǒng)中切實可行的節(jié)能構(gòu)造措施, 并對供熱系統(tǒng)的應(yīng)用提出了建議。關(guān)鍵詞：廠房 宿舍 廢熱 生活熱水 集中供熱一、工程概況：某工程用地面積28354m2，本項目總建筑面積148737.82m2，其中地下建筑面積4518.2m2，地上建筑面積144219.62m2， 建筑密度59.07%，容積率5.09；建筑層數(shù)和高度：門衛(wèi)為1F，公共租賃樓（宿舍）為20F，車間（辦公樓）為18F，廠房為7F，地下室為1F；水源：整個園區(qū)的給水管網(wǎng)由地塊南側(cè)規(guī)劃道路引入DN100的給水管，市政單路供水；市政給水壓力0.35MPa；區(qū)管線綜合圖詳見圖1.1。二、熱源分析：如圖1.1，廠區(qū)東南側(cè)廠房一層設(shè)有空壓機(jī)房（廠房自身工藝需求）。其壓縮機(jī)壓縮空氣產(chǎn)生大量的熱能，通過冷卻器散發(fā)到大氣中。如果回收利用，可幫助企業(yè)節(jié)約能源消耗，又能夠間接減少CO2 的排放，有著良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益。若通過回收空壓機(jī)熱能，用于加熱廠區(qū)集中供熱生活熱水使用，以及廠房采暖等，達(dá)到節(jié)省能源，節(jié)約成本的效果。 三、節(jié)能概述宿舍樓最高日熱水量為68.04m3/d，最高日耗熱量為15682265.8kj/d；最高日最高時熱水量為8.505m3/h，最高日最高時耗熱量為11960283kj/h。圖1.1 園區(qū)管線綜合圖示意目前廠房機(jī)房內(nèi)有1 臺GA160、1 臺GA110、2 臺GAe30 噴油螺桿空壓機(jī)改造1 臺110KW 的空壓機(jī)，按照每天運行24 小時,年運行300 天估算，一年可以節(jié)省：55 萬多元（電加熱費用）。空壓機(jī)工作原理和能量分布詳見下圖：圖3.1 空壓機(jī)工作原理和能量分布圖根據(jù)圖3.1可以看出，對于GA 型噴油螺桿壓縮機(jī)，大約70%的能源消耗在熱油回路，熱能回收裝置正是為了在對壓縮機(jī)性能不產(chǎn)生任何負(fù)面影響的前提下，以熱水或溫水的形式回收以上絕大部分的熱能，回收率可達(dá)實際輸入軸功率的65%75%。 四、系統(tǒng)及分區(qū)簡介廠房空壓機(jī)房廢熱經(jīng)熱交換供熱至地下車庫設(shè)置的儲熱水箱，儲熱水箱經(jīng)循環(huán)泵組為每個分區(qū)單獨設(shè)置的容積式換熱器進(jìn)行換熱，容積式換熱器為每個分區(qū)的生活供水接入水加熱，進(jìn)而提供生活熱水。戶內(nèi)熱水循環(huán)方式：在空壓機(jī)房內(nèi)設(shè)置換熱機(jī)組及循環(huán)泵，在水箱至各分區(qū)換熱器回水管上設(shè)置熱媒循環(huán)泵組；各分區(qū)換熱器至用水點的循環(huán)回水管分別設(shè)置熱水循環(huán)泵；循環(huán)泵循環(huán)方式有定溫循環(huán)、定時循環(huán)兩種，業(yè)主可根據(jù)需要自行選擇。本工程宿舍為20層，其分區(qū)見表4.1：表4.1樓座辦公樓宿舍樓廠房直供給水區(qū)14F14F13F加壓給水區(qū)518F520F47F泵房設(shè)備系統(tǒng)原理圖詳見圖4.1：生活熱水與生活給水分區(qū)相同，對應(yīng)分區(qū)與生活給水同源，中、高區(qū)分別由生活給水中、高區(qū)變頻給水設(shè)備供水，經(jīng)過對應(yīng)分區(qū)的水加熱器進(jìn)行換熱，進(jìn)而提供宿舍各區(qū)生活熱水。同源的目的有二：其一，為了使生活冷、熱水水壓保持一致；其二，生活熱水無需單設(shè)加壓系統(tǒng)，使系統(tǒng)簡化并節(jié)省建造、運行成本。空壓機(jī)組換熱后熱媒（水）進(jìn)入儲熱水箱進(jìn)行儲熱，儲熱水箱進(jìn)而對各個分區(qū)水加熱器內(nèi)的生活用水進(jìn)行換熱。每個分區(qū)設(shè)置一套熱水循環(huán)泵組，整套系統(tǒng)共用一套熱媒循環(huán)泵組。五、總結(jié) 對于工業(yè)建筑廢熱的利用，還有很長的路要走，目前我們僅僅對空壓機(jī)的廢熱利用變?yōu)樯顭崴疅嵩?，但若對工藝更加深入了解后，可以有更多可再生圖4.1 泵房生活熱水系統(tǒng)原理