北京工業(yè)大學(xué)：廢熱回收在學(xué)生浴池改造中的實(shí)際應(yīng)用

1、北京工業(yè)大學(xué): 廢熱回收在學(xué)生浴池改造中的實(shí)際應(yīng)用為響應(yīng)國家建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型和諧社會(huì),落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，切實(shí)抓好循環(huán)經(jīng)濟(jì)在我校的實(shí)際使用，有效推進(jìn)節(jié)能減排，提高能源利用效率和經(jīng)濟(jì)效益，我校在2007年前期考察和專項(xiàng)論證基礎(chǔ)上， 2008年對(duì)學(xué)生浴池進(jìn)行節(jié)能增效改造，完成了浴室廢熱回收工程。一、改造背景1、節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是經(jīng)濟(jì)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求，國家在降低單位GDP能耗指標(biāo)上做了長期規(guī)劃，發(fā)展趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)。我校領(lǐng)導(dǎo)高度重視節(jié)能減排工作,把建設(shè)節(jié)約型校園作為學(xué)校一項(xiàng)重要工作常抓不懈，以減量化、再利用、資源化為原則，努力探索節(jié)能工作新途徑。積極運(yùn)用節(jié)約資源新技術(shù)抓好學(xué)校水、電、

2、氣節(jié)能降耗，為浴池改造減排及廢熱回收創(chuàng)造了條件。2、2008年北工大承擔(dān)著第29屆奧運(yùn)會(huì)羽毛球、藝術(shù)體操兩項(xiàng)奧運(yùn)賽事。為了配合迎奧運(yùn)校園環(huán)境綜合治理，我們?cè)谠∈腋脑熘胁捎脧U熱回收系統(tǒng)，減少污水排放的熱污染和廢熱排放量，對(duì)充分體現(xiàn)綠色環(huán)保理念更具有特殊意義。 3、我校現(xiàn)有鍋爐設(shè)備陳舊老化，各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出實(shí)際使用價(jià)值。三臺(tái)天然氣鍋爐中，一臺(tái)已經(jīng)報(bào)廢，一臺(tái)因腐蝕漏水嚴(yán)重作為用水高峰期的輔助加熱，只有一臺(tái)能正常使用，但也因使用周期過長而效率低下。另外該系統(tǒng)中的熱水箱年久老化,保溫效果差,且隨時(shí)存在漏水等安全隱患。因此，對(duì)其設(shè)備的更新改造已是迫在眉睫的實(shí)際問題，也是節(jié)能降耗的有效途徑之一。二、選擇

3、熱泵技術(shù)利用廢熱回收系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)1、各種加熱設(shè)備綜合能效比對(duì)本著安全第一、環(huán)保先行、節(jié)能為主的審慎原則，我校在初期論證以及設(shè)備選型上,多方考察市場(chǎng)上現(xiàn)有的加熱設(shè)備和國內(nèi)外新型節(jié)能技術(shù),采集各種熱水加熱方式以及綜合各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，并進(jìn)行了綜合比較（見表一各種加熱設(shè)備綜合能效比對(duì)）經(jīng)過專家論證，萬利源高效廢熱回收系統(tǒng)在與各種加熱設(shè)備的綜合比較中，具有良好的運(yùn)行優(yōu)勢(shì)。天然氣鍋爐雖然作為普及率比較高的加熱設(shè)備，但在當(dāng)今環(huán)保節(jié)能要求逐步提高的社會(huì)大環(huán)境下以及新能源、新技術(shù)快速發(fā)展的背景下各項(xiàng)對(duì)比指標(biāo)還是要落后于新興的熱泵技術(shù)。太陽能技術(shù)是目前較為普及的技術(shù)，但在實(shí)際使用中對(duì)陰天下雨的環(huán)境卻還需要輔助熱源

4、來補(bǔ)充。作為日用水量超過100噸以上的北京工業(yè)大學(xué)來講無疑是比較大的一筆運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)在造價(jià)上如果不做造價(jià)比較高的真空管太陽能而采用管內(nèi)走水的全玻璃集熱管太陽能，就北京的水質(zhì)硬度來說每年的清洗費(fèi)用也是一筆不小的開支，這些邊際費(fèi)用的增加無疑增加了運(yùn)行成本?？諝庠礋岜秒m然效率高，但在冬季的效率卻要下降很多，難免會(huì)有在夏季節(jié)約的成本要補(bǔ)貼到冬季的運(yùn)行費(fèi)用中去。表一各種加熱設(shè)備綜合能效比對(duì)加熱方式天然氣鍋爐燃油鍋爐電鍋爐太陽能空氣源熱泵萬利源廢熱回收系統(tǒng)燃料種類天然氣柴油電電輔助電電燃燒值8000Kar/m310200Kar/kg860 Kar/Wh860Kar/Wh860 Kar/Wh860 Kar

5、/Wh熱效率75%80%95%95%年平均280%500%燃料單價(jià)2.05元/m35.0元/kg0.5元/kWh0.5元/kWh0.5元/kWh0.5元/kWh每噸水使用燃料5/ m331kg3671kWh陰天3671kWh1246kWh698 kWh每噸水燃料費(fèi)用1025元1550元1938元陰天1938元623元349元加熱150噸水，300天運(yùn)行費(fèi)用46萬元70萬元87萬元根據(jù)天氣變化30萬元左右根據(jù)氣溫變化30萬元左右16萬元對(duì)環(huán)境污染程度不嚴(yán)重不嚴(yán)重?zé)o無無無設(shè)備使用年限5-7年5-7年5年8年-10年10年以上10年以上有無危險(xiǎn)性比較危險(xiǎn)非常危險(xiǎn)需停電使用需停電使用無無（注:此表數(shù)據(jù)

6、按照每日需求42洗澡熱水150噸計(jì)算；自來水年平均水溫為12；空氣溫度按照年平均20計(jì)算；電價(jià) 0.5元/kWh ；太陽能電輔助系統(tǒng)用電根據(jù)氣象記錄計(jì)算，全年陰天+曇日累計(jì)用電可占40-50%，本數(shù)據(jù)按照40%計(jì)算；天然氣鍋爐效率根據(jù)我?，F(xiàn)有鍋爐實(shí)際效率計(jì)算。） 萬利源高效廢熱回收系統(tǒng)采用新興的熱泵技術(shù)，通過在浴室安裝熱泵裝置，取代原有的燃?xì)忮仩t。該技術(shù)采用水源熱泵技術(shù)，直接從洗澡的廢水中提取熱量，將自來水加熱作為洗浴用水。熱源穩(wěn)定，避免了水源熱泵打井的麻煩又很好地解決了地下水位不穩(wěn)定帶來的不利影響，又解決了因冬天室外環(huán)境溫度低而導(dǎo)致的空氣源熱泵效率低下的問題。萬利源廢熱回收系統(tǒng)的熱源為洗浴后

7、排放的污水，四季均為30-35，熱源的穩(wěn)定確保了機(jī)組相對(duì)恒定的效率，同時(shí)廢熱回收后的冷水又減少了污水排放的熱污染，無論從循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度考慮還是從實(shí)際的運(yùn)行可操作性角度考慮都有比較高的使用價(jià)值。 2、萬利源廢熱回收系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)按照我校提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，沈陽萬利源節(jié)能工程有限公司進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)備選型、施工組織設(shè)計(jì)，浴池節(jié)能改造從2008年6月15日起至7月15日結(jié)束，一次性驗(yàn)收合格，各項(xiàng)數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)計(jì)使用標(biāo)準(zhǔn)。通過一個(gè)階段的實(shí)際運(yùn)行總結(jié)出萬利源廢熱回收系統(tǒng)與原有天然氣系統(tǒng)的比較優(yōu)勢(shì)：性能穩(wěn)定 運(yùn)行平穩(wěn)。該系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，便于操控,運(yùn)行人員少，無壓力容器存在，安全性好。機(jī)組體積小，節(jié)省空間。壓縮機(jī)采用意

8、大利進(jìn)口都靈壓縮機(jī)，長時(shí)間不間斷運(yùn)行有更強(qiáng)的適應(yīng)能力，具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、低震動(dòng)、低噪音等特點(diǎn)。技術(shù)領(lǐng)先 設(shè)計(jì)合理。系統(tǒng)機(jī)組全部零部件及電控箱整體組裝結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、操作簡便，設(shè)計(jì)、安裝、操作及維護(hù)有很大的方便性和經(jīng)濟(jì)性?？刂葡冗M(jìn) 使用壽命長。配備可調(diào)程序控制器，具有先進(jìn)的全自動(dòng)控制功能:故障自我診斷、報(bào)警及保護(hù)，實(shí)時(shí)顯示機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)、報(bào)警參數(shù)，監(jiān)測(cè)熱（冷）水的出水溫度和回水溫度。 保護(hù)完善 安全性高。有完善的安全保護(hù)系統(tǒng)：壓縮機(jī)排氣壓力過高保護(hù)、壓縮機(jī)吸氣壓力過低保護(hù)、電機(jī)保護(hù)（過載保護(hù)、線圈過熱保護(hù)、反相保護(hù)）、斷水保護(hù)、冷水溫度過低（防凍）保護(hù)、熱水溫度過熱保護(hù)等，安全保護(hù)裝置齊全，運(yùn)

9、行安全可靠。 恒溫恒壓 減少浪費(fèi)。整套系統(tǒng)采用的供水方式是恒溫恒壓供水，不管多少人同時(shí)洗浴，系統(tǒng)的供水溫度和供水壓力都是恒定的。第一、避免了師生使用混合閥調(diào)節(jié)水溫時(shí)忽冷忽熱造成的浪費(fèi)水現(xiàn)象；第二、避免了因開啟淋浴頭數(shù)量的變化造成的供水壓力波動(dòng)，導(dǎo)致淋浴頭的出水溫度和流量變化；第三，簡化師生了洗浴程序，滿足了師生的洗浴需求。三、運(yùn)行效率分析運(yùn)行期間我校分時(shí)段對(duì)該機(jī)組各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并匯總分析，萬力源廢熱回收系統(tǒng)在夏季運(yùn)行費(fèi)用最低，能效比為4.911；秋季因水溫下降運(yùn)行費(fèi)用略有提高，能效比為5.191；冬季因自來水溫度最低，運(yùn)行費(fèi)用最高，能效比為5.61；春季因自來水溫度開始升高，運(yùn)行費(fèi)用略有

10、下降，能效比為5.251；平均能效比為5.42，大大高于燃?xì)忮仩t。（見表二廢熱回收系統(tǒng)階段性觀測(cè)實(shí)際記錄及費(fèi)用分析）表二廢熱回收系統(tǒng)階段性觀測(cè)實(shí)際記錄及費(fèi)用分析觀測(cè)時(shí)間自來水溫度生產(chǎn)熱水（噸）消耗電(度) 折合成本（元/噸）8月15日-9月1日1884053003.169月5日-9月131510月27日-11月10日132239161603.612月16日-1月11日52755241604.383月16日-3月29日81684140804.18階段合計(jì)8698671303.86（注：電按照0.5元/度計(jì)算，熱水按照系統(tǒng)設(shè)置42計(jì)算）同時(shí)在監(jiān)測(cè)期間對(duì)該系統(tǒng)回收熱量所加熱

11、的熱水總量與原有天然氣系統(tǒng)同樣加熱該總量的熱水進(jìn)行對(duì)比，截止2009年3月31日萬利源廢熱回收系統(tǒng)累計(jì)回收洗澡水中的熱量加熱自來水共計(jì)23000噸，消耗電量170000度，折合每噸熱水成本為3.7元。按我?，F(xiàn)有天然氣鍋爐的熱效率以及常年費(fèi)用統(tǒng)計(jì)計(jì)算該階段加熱同樣多的熱水需要的運(yùn)行費(fèi)用為9.5元/噸，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用60%以上。按1立方米天然氣產(chǎn)生1立方米二氧化碳計(jì)算該階段累計(jì)減排二 北京工業(yè)大學(xué)公共浴室廢熱回收設(shè)備氧化碳227噸，以我校全年使用熱水45000噸計(jì)算，預(yù)計(jì)將節(jié)約運(yùn)行成本近30萬元，減少二氧化碳排放量400余噸。具有很好的經(jīng)濟(jì)效益?？梢栽谌陜?nèi)收回投資成本。并減少了校內(nèi)的一個(gè)污染源。四、二期節(jié)能增值開發(fā)利用 2009年，我校計(jì)劃進(jìn)行廢熱回收系統(tǒng)的二期節(jié)能增值開發(fā)利用。在廢熱回收的同時(shí)提供冷源。以校醫(yī)院進(jìn)行測(cè)算，夏季可以為其3000平米建筑提供全部冷源。按校醫(yī)院現(xiàn)有安裝分體空調(diào)計(jì)算，一個(gè)夏季運(yùn)行費(fèi)用在16萬元左右，如果把萬利源廢熱回收系統(tǒng)增值利用，做為校醫(yī)院夏季空調(diào)冷源，空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用可以降低到3萬元以下，（冷源由萬力源廢熱回收系統(tǒng)免費(fèi)提供，其他耗能有水泵能耗+風(fēng)機(jī)盤管能耗+冷卻塔能耗）每年可節(jié)省費(fèi)用13萬元；再加上洗浴