學校浴室廢水余熱回收及利用系統(tǒng)改進

1、學校浴室廢水余熱回收及利用系統(tǒng) 項目答辯 匯報人：張 巖指導(dǎo)老師：吳正人組 長： 王潤曦 (動力系)組 員： 田月怡 (經(jīng)管系) 何 璇 (電力系) 劉克東 (動力系) 張 巖（經(jīng)管系） 趙文亨（電力系）學校浴室廢水學校浴室廢水余熱回收及利余熱回收及利用系統(tǒng)用系統(tǒng)主要內(nèi)容項目背景及意義項目設(shè)計方案 工作原理及性能分析 理論設(shè)計計算創(chuàng)新點和特色預(yù)期成果經(jīng)濟性對比分析 氣體排放量的比較 隨著人們生活品質(zhì)的不斷提高,生活熱水所耗能量在建筑耗能的比重不斷增加。項目背景 而常規(guī)洗浴系統(tǒng)中是直接將使用后溫度較高的洗浴廢水排入污水系統(tǒng),使得污水中所含高于環(huán)境溫度的熱量被浪費,對于大型集中式洗浴系統(tǒng)中這種損失

2、更加嚴重。 我們研究的廢水余熱回收與利用系統(tǒng)不僅能夠?qū)⒃∈覐U水余熱進行回收,而且能夠利用浴室排放廢水與供應(yīng)熱水同步的特點,將回收熱量及時用于加熱洗浴用水。這樣一來，不僅能夠節(jié)約高校浴室運行費用,而且可以減少燃料燃燒氣體的排放量,有利于環(huán)保。項目意義 該系統(tǒng)首先將洗浴廢水收集起來,然后將30廢水處理到15,再排入排水管道。同時,回收的熱量將部分冷水從15加熱至45,再經(jīng)混水器與貯水箱來水混合供應(yīng)洗浴熱水使用。 項目設(shè)計方案 經(jīng)調(diào)研，學校澡堂每天排放廢水量大約為80t，則水流量為20t/h，進口冷水與加熱后的水溫溫差：t為30。 由此可知,全部用燃燒鍋爐供應(yīng)熱水的熱量應(yīng)為 Q=cmt=4.2102

3、010/360030/10=700kw.理論設(shè)計計算 我們所能利用的余熱變化溫度：15 據(jù)相關(guān)資料:水源熱泵的回收換熱效率一般為80%,則水源熱泵可回收的熱量為 Q1=cmt=4.2102010/360015/1080%=280kw 因此,系統(tǒng)改造后燃氣燃料消耗減少率為 =(Q1/Q)100% =(280/700)100% =40% 式中 Q為燃燒鍋爐輸出的熱水量, kW ; Q1為熱泵輸出的熱水量, kW ; 為燃料減少率. 由以上分析計算可知,采用水源熱泵回收和利用系統(tǒng),廢水回收換熱效率為80%,其回收和利用熱量為1 400kW,相應(yīng)燃煤消耗量減少40%.可節(jié)約標準煤137.8kg. 水源

4、熱泵及換熱器原理改造后的管路圖如下所示：工作原理及性能分析以某高校為例15 000人左右,按每人次(可以看成每5d洗浴一次)洗浴用水量100L計算,浴池開放時間為3h,則排放廢水量為q=nLp/t =(15000/5)100L110kg/L/3h=100000kg/h=100t/h.式中 q為單位時間排放廢水質(zhì)量流量, t/h;L為每人每次洗浴用水量,L;p為水的密度, 110kg/L;n為每天洗浴人數(shù);t為每天洗浴時間，h.經(jīng)濟性對比分析根據(jù)理論設(shè)計計算系統(tǒng)改造后燃氣燃料消耗減少率根據(jù)理論設(shè)計計算系統(tǒng)改造后燃氣燃料消耗減少率=40%選用制熱量為選用制熱量為1 400kW的的RSJ-380/S

5、-820水源熱泵機組水源熱泵機組,其電其電機功率為機功率為2X150kW.改造前后年運行費用改造前后年運行費用(燃料費用和電費燃料費用和電費,不不考慮水費和人員工資費用考慮水費和人員工資費用)的比較如表的比較如表1所示所示可以看出,洗浴鍋爐房每年運行費用可以節(jié)省y=y1-y2=110.3-69.64=40.66(萬元).考慮該系統(tǒng)初期投資費用為50萬人民幣(包括原系統(tǒng)管道改造、基建費用、機組投資等費用),整個廢熱回收與利用系統(tǒng)的回收期為30個月（2.5年）,所以在運行年限內(nèi)可以節(jié)約費用Y=yn-y0=40.66X2.5-50=51.65(萬元).式中 y為洗浴鍋爐每年節(jié)省運行的費用,萬元/年;

6、y1為改造前每年的熱水鍋爐的運行費用,萬元/年;y2為改造后的每年的運行費用,萬元/年;Y為總的節(jié)約費用,萬元/年;n為運行的年數(shù).理論設(shè)計計算從以上改造前后的比較可知,整個系統(tǒng)可以節(jié)約費用51.65萬元人民幣,所以此方案從經(jīng)濟分析的角度是合理可以行的.項目分析應(yīng)用前景創(chuàng)新點和特色應(yīng)用前景創(chuàng)新點和特色 廢水余熱回收與利用系統(tǒng)不僅能夠?qū)⒃∈覐U水余熱進行回收,而且能夠利用浴室排放廢水與供應(yīng)熱水同步的特點,將回收熱量及時用于加熱洗浴用水。本系統(tǒng)不僅能夠節(jié)約高校浴室運行費用,而且可以減少燃料燃燒氣體的排放量,有利于環(huán)保，適合在高校中推廣使用。 項目分析預(yù)期成果及預(yù)算預(yù)期成果及預(yù)算 預(yù)期成果：申請國家專利，在各大高校宣傳、推廣使用，創(chuàng)造社會效益。 初步預(yù)算：6000元 預(yù)期成果及預(yù)算明細： 系統(tǒng)原理圖、三維結(jié)構(gòu)圖及控制電路圖 實驗報告一份 正規(guī)期刊論文一到兩篇（300600元） 完整的模型及實物（30