余热利用节能系统在天津某改造工程中的应用
王安民 曹振婷 石光
金大地新能源（天津）集团有限公司
摘要：余热利用技术是指利用热泵技术将工艺设备在生产过程中产生的废热、废水、废气等中的低品位能量加以回收利用。该技术具有明显的节能环保效应并实现了低位能向高位能的转化。本文主要介绍了天津某改造项目采用余热利用结合冷却塔技术实现冬季采暖、夏季制冷，阐明说明了推广余热利用技术的广阔发展前景和良好的环保效应。
关键词：余热利用、低位热能、节能
引言：
我国是以煤炭消费为主的能源消耗大国、燃煤占世界煤炭消费量的27%、而我国煤炭消费的主要方式为直接燃烧、这种能源消费结构导致能源利用率低、环境污染问题严重。余热资源的温度水平可以分为三类：高温:>500℃；中温:150-500℃；低温:<150℃。工业低温余热主要是指工业企业的工艺设备在生产过程中排放的废热、废水、废气中的低品位能量，利用热泵技术可将这些低品位能量加以回收利用，提供工艺热水或者为建筑供热、提供生活热水。该技术的应用不仅减少了污染排放，还大幅度降低了工业企业原有的能源消耗。
1.项目简介
临港消防办公楼是临港工业区余热利用试点项目，建筑面积4976.12㎡，设计热负荷350kw、设计冷负荷300kw，该项目采用余热利用结合冷却塔技术，替代原有燃气锅炉和户式空调，为消防办公楼提供冬季采暖、夏季制冷，满足项目热负荷350kw、项目冷负荷320kw。该项目利用的余热资源为距离消防办公楼850米的工业企业在生产过程中通过冷却塔排放的大量余热（冷却循环水降温放出的热量），冬季冷却水最低温度35℃。
2.项目改造方案及可行性分析
2.1项目改造思路
利用热泵机组替换现有燃气锅炉；将现有末端散热器改为立式风机盘管（与设备连接的支管段管径不变，变更主管道管径）；在户外增加小型冷却塔，用于夏季制冷。
2.2工艺流程：
冬季，工业生产冷却水经过板式换热器将热量传递给中介水系统，中介水系统再将热量传递给热泵机组，热泵机组吸收中介水中的热量，在电能的驱动下将热量传递给末端循环系统；夏季，不断循环的冷却水通过增设的冷却塔降温，冷却水进入热泵机组冷凝器侧，热泵机组蒸发器侧冷冻水供回水温度为7℃/12℃。
2.3系统主要设备选型
2.4系统可靠性保障：
2.4系统可靠性保障：
2.4.1工艺生产安全保障
1、在原管路上采用旁通方式，维持原管路不变，使原系统不受影响。（原理如图3所示）
2、取系统总水量的5%，避免水量明显波动。
3、换热后的冷却水返回原管路，避免冷却塔出水压力受影响。
4、冷却水在密闭管路及设备中换热，避免对水质造成影响。
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