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1、酒店廢水熱能收回思索
筆者針對某大酒店的蒸汽冷凝水能源大多未被利用的情況,定量分析不同條件下的蒸汽冷凝水利用方案。利用廢水源全熱回收高溫?zé)崴畽C(jī)組在制冷季節(jié)提供生活熱水,供暖季節(jié)為空調(diào)系統(tǒng)提供熱源補(bǔ)充,并對其進(jìn)行節(jié)能計(jì)算與分析。
1系統(tǒng)簡介
洗衣廢水熱量回收系統(tǒng),通過廢水源全熱回收高溫?zé)崴畽C(jī)組內(nèi)部的蒸發(fā)器和污水熱交換器的作用吸收污水熱量(降低污水的排放溫度),回收原本從排水管排出的廢高溫?zé)崴臒崃?,通過熱泵和高溫冷凝器的作用加熱生活用水,到達(dá)能源循環(huán)回收利用的目的。利用板式熱交換器回收蒸汽冷凝水的熱量為空調(diào)系統(tǒng)回水進(jìn)行加溫。到達(dá)能源回收利用的目的。
2設(shè)計(jì)參數(shù)輸入
洗衣房每日耗能:冷水
2、30~40t,熱水40~30t洗衣房日產(chǎn)廢水:70~80t(37~40℃)間歇排放蒸汽冷凝水:蒸汽冷凝水(80℃)量根據(jù)制冷和采暖季節(jié)蒸汽使用情況確定情況1——制冷季節(jié)蒸汽用量少,10t情況2——采暖季節(jié)蒸汽用量多,60t。
3設(shè)計(jì)說明
制冷季節(jié)流程:
1)制冷季節(jié)的運(yùn)行特點(diǎn):蒸汽主要用于洗衣機(jī)房的衣物毛巾的烘干作業(yè),所以蒸汽冷凝水量小。熱回收機(jī)組的作用是加熱生活熱水,加熱量小。
2)流程說明:80℃蒸汽冷凝水和40℃洗衣房污水在沉淀式污水箱混合,根據(jù)混合量混合成45~50℃洗衣房污水再通過污水熱交換器與廢水源全熱回收高溫?zé)崴畽C(jī)組進(jìn)行熱交換,排出低溫(15℃)洗衣房污水。廢水源全熱回收
3、高溫?zé)崴畽C(jī)組運(yùn)行提供生活熱水。水路之間的切換通過截止閥來完成:板式熱水熱交換器旁通截止閥4翻開(截止閥1關(guān)閉),80℃蒸汽冷凝水不經(jīng)過板式熱水熱交換器直接進(jìn)人沉淀式污水箱;廢水源全熱回收高溫?zé)崴畽C(jī)組截止閥2翻開(截止閥3關(guān)閉)。
采暖季節(jié)流程:
1)采暖季節(jié)的運(yùn)行特點(diǎn):蒸汽主要用于大樓空調(diào)的采暖和少量洗衣機(jī)房的衣物毛巾的烘干作業(yè),所以蒸汽冷凝水量大。熱回收機(jī)組和板式熱水熱交換器的作用是初步加熱空調(diào)回水。
2)流程說明:80℃蒸汽冷凝水經(jīng)過板式熱水熱交換器與空調(diào)回水進(jìn)行熱交換排出50℃蒸汽冷凝水,給空調(diào)采暖進(jìn)行初步加熱。板式熱水熱交換器排出的50℃蒸汽冷凝水圖3供暖季節(jié)運(yùn)用流程與40℃洗衣
4、房污水在沉淀式污水箱混合,根據(jù)混合量混合成45~50℃洗衣房污水在污水熱交換器中與廢水源全熱回收高溫?zé)崴畽C(jī)組進(jìn)行熱交換,排出低溫(15℃)洗衣房污水。由于廢水源全熱回收高溫?zé)崴畽C(jī)組回收的熱量要遠(yuǎn)大于生活熱水的消耗,所以只給空調(diào)供暖。生活熱水的加熱那么由熱水鍋爐完成。水路之間的切換通過截止閥來完成:板式熱水熱交換器旁通截止閥4關(guān)閉(截止閥1翻開),80℃蒸汽冷凝水經(jīng)過板式熱水熱交換器后直接進(jìn)入沉淀式污水箱;廢水源全熱回收高溫?zé)崴畽C(jī)組截止閥3翻開(截止閥2關(guān)閉)。廢水源全熱回收高溫?zé)崴畽C(jī)組在切換截止閥時,機(jī)組內(nèi)部的水必須放干凈。沉淀式污水箱的作用:①將洗衣房的污水在沉淀池中沉淀出布屑等雜物,保證污
5、水熱交換器不會發(fā)生臟堵;②洗衣房的污水間歇性排放,不能給廢水源全熱回收高溫?zé)崴畽C(jī)組提供穩(wěn)定的廢熱水源,需要一個能滿足機(jī)組連續(xù)運(yùn)行的儲熱箱。
4節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算
1)制冷季節(jié)
制冷季節(jié)每天有蒸汽冷凝水10t(80℃)和洗衣房污水70~80t(37~40℃)通過廢水源全熱回收高溫機(jī)組進(jìn)行廢熱回收,變成低溫(15℃)廢水排放。廢水的熱回收量用下式計(jì)算:Q=c=73842這些熱水根本可以滿足酒店熱水供給要求(74t)。
2)供暖季節(jié)
制冷季節(jié)每天有蒸汽冷凝水60t(80℃)和洗衣房污水70~80t(37~40℃)通過廢水源全熱回收高溫機(jī)組進(jìn)行廢熱回收,變成低溫(15℃)廢水排放。廢水源全熱回收高
6、溫?zé)崴畽C(jī)組的負(fù)荷即廢水的熱回收量仍采用式(1)計(jì)算,取相關(guān)數(shù)值代入,得每日廢水熱回收量Q2為4618kWh,即每小時回收廢熱量為192kW。板式熱水熱交換器的負(fù)荷為Q=cm2(£2—50)(1)代入相應(yīng)數(shù)值,得Q為2092kWh。選用廢水源全熱回收高溫?zé)崴畽C(jī)組HWHRU-150M和HWHRU-80M各1臺。前者每小時回收廢熱量122kW,熱水制熱量143kW,熱水循環(huán)流量24.8m3/h;后者每小時回收廢熱量70kw,熱水制熱量83kW,熱水循環(huán)流量14.3m3/h。2臺機(jī)組的熱水制熱量為226kW(即143+83),總熱水循環(huán)水流量為39.1m/h(即24.8+14.3)。系統(tǒng)總計(jì)提供熱水加
7、熱量Q=+226X24:2092+22624=7516kW,可以減少供暖的蒸汽負(fù)荷7516kW。
5系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性
廢水熱量回收循環(huán)系統(tǒng)初投資情況見表15.2運(yùn)行費(fèi)用1)制冷季節(jié)空調(diào)制冷每年6—1()月運(yùn)行。采用廢水源全熱回收高溫?zé)崴畽C(jī)組提供生活熱水,全年的耗電量為143kW5.124X150=100941kWh其中,機(jī)組能效比EER(包括水泵的運(yùn)行功率)為5.1。電費(fèi)按1元/千瓦時計(jì)算,那么每年需制熱水電費(fèi)10.1萬元。
采用熱電廠蒸汽加熱時,蒸汽加熱1t熱水需35元(數(shù)據(jù)由甲方提供),那么每年需制熱水費(fèi)用為74t35元150天=38.8萬元用廢水源全熱回收高溫?zé)崴畽C(jī)組與用熱電廠蒸汽加熱生
8、活熱水所需費(fèi)用相比,每年節(jié)省38.8萬元一1O.1萬元=28.7萬元2)供暖季節(jié)空調(diào)供暖每年11月一次年3月運(yùn)行。采用廢水源全熱回收高溫?zé)崴畽C(jī)組提供供暖熱水,全年的耗電量(kwh)為2265.124150=159529其中,機(jī)組能效比EER(包括水泵的運(yùn)行功率)為5.1。電費(fèi)按1元/千瓦時計(jì)算,那么每年需制熱水電費(fèi)15.95萬元。用熱電廠提供1t蒸汽需247元(甲方提供數(shù)據(jù)),供暖負(fù)荷為7515kW,需要12.5t蒸汽,那么每年需蒸汽制取費(fèi)用為12.5247150=46.3萬元。用廢水源全熱回收高溫?zé)崴畽C(jī)組與用熱電廠蒸汽所需費(fèi)用相比,每年節(jié)省46.3萬元一15.95萬元=30.35萬元。廢水源
9、全熱回收高溫?zé)崴畽C(jī)組在制冷季節(jié)提供生活熱水,供暖季節(jié)為空調(diào)系統(tǒng)提供熱源補(bǔ)充,每年節(jié)省28.7萬元+30.35萬元=59.05萬元,是原方案費(fèi)用的69。根據(jù)初投資及運(yùn)行費(fèi)用分析可知,只需要7.6個月就可以收回所有投資。
6結(jié)束語
廢水源全熱回收高溫?zé)崴畽C(jī)系統(tǒng)高效節(jié)能,用于加熱生活熱水,大幅降低系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用(全年運(yùn)行費(fèi)用低于太陽能電輔系統(tǒng)),運(yùn)行費(fèi)用約為蒸汽鍋爐的,并且占地面積非常小(與太陽能電輔系統(tǒng)相比),維修率低,美觀度高;由于廢水源全熱回收高溫?zé)崴畽C(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,循環(huán)管路短,熱損耗低,所以系統(tǒng)效率高;一年四季全天候運(yùn)行,不受夜晚、陰天、風(fēng)、雨、雪等惡劣氣候的影響;全自動控制,可實(shí)現(xiàn)無人化運(yùn)行管理。