热泵替代蒸汽(锅炉)供热项目专项能源审计

　　1、项目概述

　　1.1项目背景

　　贵司现有的空调系统加热&加湿、电镀工艺加热、RO系统原水预热、生活热水等都是采用天然气蒸汽锅炉供热。2023年的天然气消耗量为231.4万方，蒸汽用量为28,892吨，燃气费用1000多万元。

　　饱和蒸汽用于低温介质加热（<100℃），不仅㶲损失大，热能的利用率也低。蒸汽冷凝水没有回收利用，再加上管道与设备散热、疏水器泄漏等损失，蒸汽能量的实际利用率不到70%。

图1 2023年天然气&蒸汽消耗量统计

　　本案拟通过换热网络系统平衡与优化，并结合工业高温热泵技术，最大限度回收利用换热网络内部的各种余热资源，减少或完全替代市政蒸汽供热，助力企业早日实现减碳增效。按照贵司给定的节能目标50%计算，需要节省燃气费用500万元！

　　1.2、现有换热网络

　　图2蒸汽换热网络系统图

　　1.3、工业高温热泵原理

　　图3热泵工作原理示意图

　　2.、现有换热网络冷热流调查

　　2.1、用热需求调查

　　2.1.1纯水系统原水预热

图4纯水系统原水预热计算表

　　冬季温度低，RO产水率低，系统产水量不能满足生产用水需求，需要将RO进水温度加热到20~25℃，才能保证生产用水稳定供应。如图4计算所示，RO原水预热年耗汽约4752吨，这部分耗汽可以完全低温余热替代。

　　2.1.2MAU新风预热

　　图5 MAU新风预热计算表

　　以现有的5台MAU计算，每台新风量约40,000Nm³/hr，总的风量200,000Nm³/hr，送风温度假定18℃，年耗汽约1,990吨，最大用热量在一月份,平均每小时耗气约737.5Kg，热当量约为457,250Kcal/hr。

　　这部分耗汽可以完全用空压机与冷冻机的余热替代，无需采用高温的蒸汽加热。

　　2.1.3表面处理工艺用热

　　图6表面处理工艺加热计算表

　　2.1.4车间办公室供暖

　　图7车间&办公室供暖负荷计算表

　　2.1.5生活热水用热

　　图8生活热水用热计算表

　　2.2余热源调查

　　2.2.1空压机余热

　　2.2.2冷冻系统余热

　　2.2.3工艺热排风余热

　　2.2.4废水余热

　　2.2.5废气余热

　　2.2.6燃气锅炉烟气冷凝余热

　　2.2.7蒸汽冷凝水余热

　　2.3、换热网络系统热平衡分析

　　2.4、换热网络多维度分析与评估

　　根据冷/热源调查、热平衡分析、能源成本等相关性数据，结合能源利用效率、投资回收期等，对既有的换热网络系统进行全面评估，为后续的换热换热优化提供决策依据。

　　3、换热网络系统优化方案

　　有的企业换热网路系统比较庞大，整体量化分析可能比较困难，可以采用系统分解法，将换热系统拆解成多个便于量化分析的子系统，最后在做综合评估分析与优化。

　　3.1、换热网络子系统

　　3.1.1、空压机余热回收利用图9空压余热回收利用系统图

　　3.1.2、循环冷却水余热利用

　　图10工业冷却水系统能效管理与余热利用系统图

　　3.1.3燃气锅炉烟气冷凝余热利用

　　图11锅炉烟气冷凝余热回收利用系统图

　　3.1.4、电镀涂装线余热回收利用

　　3.1.6、换热网络系统优化

　　4、系统配置

　　5、投资估算

　　6、经济效益评估

　　7、节能效果确认

　　7.1、HCM1158H超声波能量计

　　HCM1158H超声波能量计是一款外夹式双计能量表，可实现“冷”、“热”双向独立计量功能，一表多用，满足用户不同的需求，可以对冷（热）量、水流量、供回水温度等进行连续测量，并计算出累积流量、累积冷（热）量、温差等，适用于冷冻水系统、循环冷却水系统、热水系统能效监测、分析及系统优化。

　　图12 HCM1158H-E04外夹式超声波能量计

　　7.2、节能量对比

　　图13改善前后用汽量比较图