新疆眾和電極箔公司循環(huán)水改造工程設(shè)計簡介

王鐵軍 朱 輝

1 工程概況

新疆眾和電極箔公司建筑面積為17 000 m2，原冬季采暖采用蒸汽供暖，每年交采暖費(fèi)為180萬元;生產(chǎn)車間的低溫?zé)崴?0℃左右純水通過冷卻塔(水流量為380 m3/h)降至35℃，再送回車間，往復(fù)循環(huán)。冷卻塔排放的生產(chǎn)余熱約為7 000 kW;采暖所需熱量為2 400 kW～4 000 kW;因只能利用部分余熱，天氣冷時或冷卻塔循環(huán)水停機(jī)時還需蒸汽輔助加熱;現(xiàn)本著節(jié)能減排，提高循環(huán)經(jīng)濟(jì)，利用此余熱作為冬季供暖。

2 原系統(tǒng)分析

1)原采暖系統(tǒng)熱媒采用蒸汽，大部分供暖時間室內(nèi)溫度較高，造成能源浪費(fèi)，且冬季暖氣費(fèi)較高。2)冬季70℃左右的低溫水通過冷卻塔降為35℃左右后回到車間，熱量白白浪費(fèi)。3)原冷卻塔配套冷卻水泵(N=37 kW，H=20.3 m，Q=414 m3/h)一用一備。

3 改造思路

3.1 冷卻塔循環(huán)水節(jié)能改造

1)冷卻水主管分兩趟DN125主管與采暖外網(wǎng)主管連接，即70℃熱水直接供采暖系統(tǒng);最后回水至冷卻塔，余熱通過冷卻塔降溫。2)因原冷卻水泵水流量較大，不能直接用于供暖，新增一臺采暖循環(huán)水泵，一部分熱水供采暖系統(tǒng)，另一部分分流至冷卻塔。3)為保證及時沖洗排除采暖系統(tǒng)的雜質(zhì)，回水主管加裝除污器。

3.2 采暖系統(tǒng)

1)改造原車間及辦公室采暖系統(tǒng)，考慮到冬季較冷時或冷卻塔循環(huán)水停機(jī)時，增加兩臺汽水換熱器。2)考慮到車間及管溝腐蝕嚴(yán)重，所有主管及支管均采用熱水PPR管。

4 設(shè)計參數(shù)及工藝流程

1)空調(diào)室外氣象參數(shù):冬季干球溫度:-27℃;冬季空調(diào)室外計算相對濕度:φd=80%;大氣壓力:冬季 Pd=919.9 hPa;通風(fēng)室外計算干球溫度:冬季twd=-15℃。

2)設(shè)計條件:熱水溫度:70℃;熱水流量:380 m3/h;供暖面積:約17 000 m2;室內(nèi)設(shè)計溫度:辦公室、值班室、化驗(yàn)室 20℃，廠房16℃;輔助熱源:動力公司供應(yīng)蒸汽0.1 MPa～0.2 MPa。

3)循環(huán)水帶采暖系統(tǒng)工藝流程見圖1。

5 設(shè)備選型

1)電極箔公司采暖面積為17 000 m2，主要為層高9 m的廠房居多，按標(biāo)準(zhǔn)供水量3.5 kg/m3的 2倍計算，取1.2的安全系數(shù):17 000×2×3.5×1.2/1 000=142.8 m3/h。

冷卻塔的部分低溫水(水流量為150 m3/h，采暖進(jìn)水溫度為70℃，回水溫度為54℃，有效溫差為16℃)所釋放的理論熱量:

室外溫度為-10℃以上時足以滿足電極箔公司17 000 m2的采暖要求。

2)換熱器選用兩臺汽水換熱器，BRG0.35-1.1-(33+8)，汽水33 m2，板換 8 m2，進(jìn)水 70 ℃，回水 95 ℃，最大耗蒸汽量 3.63 t/h，換熱量2 128 kW。

3)采暖循環(huán)水泵選用臥式變頻泵N=18.5 kW，Q=150 m3/h，H=28 m。

6 本系統(tǒng)存在的主要問題

1)烏魯木齊冬季供暖時間為，每年10月15日～次年4月15日。但溫度較低時間一般為12月15日～次年2月15日，室外低溫一般為-15℃～-26℃。2)生產(chǎn)車間熱水溫度根據(jù)生產(chǎn)開臺的數(shù)量而變化，供暖水溫也隨之變化，要求配套的采暖系統(tǒng)要及時調(diào)整，尤其是天氣最冷時需及時調(diào)節(jié)蒸汽的閥門，且蒸汽加熱時間較快，必須有專人巡視。3)主管道為熱水PPR管，當(dāng)水溫超過75℃時，管道伸縮量較大，尤其是停暖時間較長，送暖時，閥門應(yīng)逐漸微調(diào)，否則主管道伸縮量較大，易將支管拉斷。4)因本水系統(tǒng)為異程式管道系統(tǒng)，采暖系統(tǒng)最末端的車間及辦公室溫度較低。5)因冷卻塔系統(tǒng)為開式系統(tǒng)，冷卻塔水池底部聚集泥砂較多，且循環(huán)水直接進(jìn)入采暖系統(tǒng)，很多散熱器入口管徑處堆集泥砂，嚴(yán)重影響散熱器正常換熱。

7 采取措施

1)當(dāng)室外溫度為-10℃以下時，采暖系統(tǒng)就需利用蒸汽輔助加熱系統(tǒng)，采暖水溫升至75℃～85℃時能滿足車間溫度要求。

2)主管道增加張力彎。

3)個別車間溫度稍低，增加熱風(fēng)幕系統(tǒng);較冷的辦公室增加散熱器或增加立式明裝風(fēng)機(jī)盤管。

4)在采暖供水主管及支管增加過濾器，需定期清理沖洗過濾器。

8 運(yùn)行效果

改造前蒸汽用量約為 1.64萬m3;改造后蒸汽用量約為0.27萬m3，蒸汽價格為66元/m3，現(xiàn)每年需蒸汽輔助加熱交采暖費(fèi)為18萬元，每年節(jié)省資金90萬元，每年節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤約為1800 t。

經(jīng)過兩年的運(yùn)行，基本滿足車間和辦公室采暖要求。

[1] GB 50019-2003，采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范[S].

[2] 賀 平，孫 剛.供熱工程[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2000.

[3] 薛殿華.空氣調(diào)節(jié)[M].北京:清華大學(xué)出版社，2002.