內(nèi)蒙古第一機械集團有限公司大循環(huán)冷卻水系統(tǒng)熱泵余熱利用節(jié)能改造項目

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一、案例名稱

內(nèi)蒙古第一機械集團有限公司大循環(huán)冷卻水系統(tǒng)熱泵余熱利用節(jié)能改造項目

二、案例業(yè)主

內(nèi)蒙古第一機械集團有限公司是國家-五”期間156個重點建設項目之一，隸屬6于中國兵器工業(yè)集團公司，軍品輪、履兩大系列、鐵路車輛、工程機械是公司的核心業(yè)務和支柱產(chǎn)品。公司擁有冶煉、鑄造、鍛造，機加、沖壓、熱處理到整機裝配一體化的能力，各類機動設備1萬多臺(套)。公司使用的能源消費有熱力、天然氣、電力、原煤汽油、柴油、煤油、水等，其中:熱力占43.31%，天然氣占25.70%，電力占18.69%。

三、案例內(nèi)容

1.技術(shù)原理及適用領(lǐng)域

該項目采用水源熱泵機組對內(nèi)蒙古一機集團大循環(huán)水系統(tǒng)進行余熱回收，解決大循環(huán)冷卻水溫降問題，同時將循環(huán)水余熱進行回收，用于鄰近建筑進行冬季采暖、生活熱水用能。使用的是第一類溴化鋰吸收式熱泵，以水為制冷劑，以溴化鋰溶液為吸收劑。水在常壓下100°C沸騰、蒸發(fā)，在5mmHg真空狀態(tài)下4°C時蒸發(fā);溴化鋰溶液是一種極易吸收水(蒸汽)、化學性質(zhì)穩(wěn)定的物質(zhì)在溫度越低、濃度越高時吸收能力越強。水在蒸發(fā)器中吸收熱源水的熱量蒸發(fā)變成蒸汽，被溴化鋰濃溶液在吸收器中吸收變成稀

溶液，同時放出吸收熱，實現(xiàn)水的一次升溫稀溶液被送到再生器，被高溫熱源加熱濃縮成濃溶液，進入吸收器。再生器產(chǎn)生的水蒸汽進入冷凝器與溫水換熱，冷凝成水進入發(fā)器;溫水在冷凝器中被加熱實現(xiàn)二次升溫，如此反復循環(huán)。吸收式熱泵的控制方式為以回水溫度為控制信號，控制機組的工作負荷。自動調(diào)整范圍為10%~100%，制取60~75°C的熱水。

適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的余熱回收。

2.節(jié)能改造具體內(nèi)容

項目內(nèi)容包括使用同方川崎公司生產(chǎn)的RB0.7-4.2-29/26-60/75蒸汽型吸收式熱泵機組，數(shù)量一臺，制取60~75°C的熱水滿足建筑物采暖基礎(chǔ)能耗及低溫加熱用能，把熱泵機房建在現(xiàn)有泵房旁邊，機房所需占地面積為15mx10m;增加一套外網(wǎng)循環(huán)水泵原有冷卻循環(huán)水泵及補水泵能滿足系統(tǒng)要求，可做利用;循環(huán)水系統(tǒng)系統(tǒng)，僅是在熱

水泵出水管道處進行改造;308廠房增設散熱器采暖設施，滿足廠房10°C設計溫度，在柱間增設熱水風機，作為輔助加熱，滿足14°C的焊接工藝采暖溫度，熱水風機采取局部空氣加熱方式進行空氣混流，配套風機時間控制及溫度控制;熱泵機房至大成裝備公司308廠房采暖外線、熱泵機房至動能公司辦公樓采暖外線、熱泵機房至原機加廠房采暖外線和熱泵機房至2號采暖站南線管網(wǎng)采暖外線等。

3.項目實施情況

項目從2012年5月開始論證，通過對用企業(yè)大循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)分析，確定使用溴化鋰吸收式熱泵，以蒸汽為驅(qū)動源吸收循環(huán)水中熱量，制取熱水，提供給采暖和洗浴使用，可以取得明顯的節(jié)能效果。在2012年8月簽訂采用合同能源管理方式實施改造合同，2012年9月3日設備到場并安裝2012年12月30日整體完工;2013年1月8日調(diào)試完工投入運行，2013年4月15日整個項目通過驗收，目前運行使用正常，節(jié)能效果顯著。

四、項目年節(jié)能量及節(jié)能效益

1.年節(jié)能量

(1)改造前后系統(tǒng)(設備)用能情況及主要參數(shù)。

①改造前。

表1 大循環(huán)2010年和2011年平均供回水溫度統(tǒng)

計表單位:℃

續(xù)表

表2 改造前項目相關(guān)能源費用

②改造后。

表3 大循環(huán)2013年平均供回水溫度統(tǒng)計表單位:℃

(2)節(jié)能量計算方法

節(jié)能量=系統(tǒng)余熱回收量+回收的冷凝水量-系統(tǒng)消耗蒸汽量-系統(tǒng)消耗電量。

個按熱泵機組滿負荷運行，連續(xù)測量三小時。統(tǒng)計測試期間熱泵機組的蒸汽消耗量、冷凝水回收量。

②測試期節(jié)能量=熱泵機組的制熱量折標-蒸汽消耗量折標+冷凝水回收量折標-系統(tǒng)消耗電量折標。

③年節(jié)能量-測試期節(jié)能量/3hx24x180天。

④能源計量器具。

項目在熱泵機組安裝出口電磁流量計進出口溫度傳感器和變送器、壓力變送器可以計算系統(tǒng)余熱回收量。

項目對驅(qū)動用蒸汽安裝了渦街流量計可以測量蒸汽用量。

系統(tǒng)消耗電量使用新增電機功率減去冷卻塔的功率乘以運行時間進行估算。

(3)項目年節(jié)能量

表4 項目年節(jié)能量

年節(jié)能量=(38.7216-27.5796+3.6469)3x24x180x0.03412-63/3x24x180/10000x3.3

=726.62-29.94=696.68tce。

2.年節(jié)能效益

測試期節(jié)能效益=熱泵機組的制熱量x45.94元/GJ-蒸汽消耗量x39.15元/GJ+冷凝水回收量x39.15元/GJ-電能消耗量x0.6021元/kW·h

=38.7216x45.94-27.5796x39.15+3.6469x39.15-63x0.6021=1777.71-1079.74+142.78-37.93=802.82元。

年節(jié)能效益=測試期節(jié)能效益3hx24hx180天/10000=115.61萬元。

五、商業(yè)模式

采用節(jié)能效益分享型合同能源管理模式，合同期3年，節(jié)能服務公司分享比例為90%、80%、80%;支付方式為在相應的節(jié)能量確認后，公司根據(jù)確認的節(jié)能量向用戶發(fā)出書面的付款請求，敘明付款的金額、方式以及對應的節(jié)能量，用戶在收到上述付款請求之后的10日內(nèi)，將相應的款項支付給公司，每三個月付一次，直至合同期結(jié)束;支付總額為362.375萬元;項目(設備)所有權(quán)在合同期結(jié)束后按1元資產(chǎn)轉(zhuǎn)交用戶。

六、融資渠道

項目投資額282.4萬元，來源于節(jié)能服務公司自有資金。