内蒙古第一机械集团有限公司大循环冷却水系统热泵余热利用节能改造项目

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一、案例名称

内蒙古第一机械集团有限公司大循环冷却水系统热泵余热利用节能改造项目

二、案例业主

内蒙古第一机械集团有限公司是国家-五”期间156个重点建设项目之一，隶属6于中国兵器工业集团公司，军品轮、履两大系列、铁路车辆、工程机械是公司的核心业务和支柱产品。公司拥有冶炼、铸造、锻造，机加、冲压、热处理到整机装配一体化的能力，各类机动设备1万多台(套)。公司使用的能源消费有热力、天然气、电力、原煤汽油、柴油、煤油、水等，其中:热力占43.31%，天然气占25.70%，电力占18.69%。

三、案例内容

1.技术原理及适用领域

该项目采用水源热泵机组对内蒙古一机集团大循环水系统进行余热回收，解决大循环冷却水温降问题，同时将循环水余热进行回收，用于邻近建筑进行冬季采暖、生活热水用能。使用的是第一类溴化锂吸收式热泵，以水为制冷剂，以溴化锂溶液为吸收剂。水在常压下100°C沸腾、蒸发，在5mmHg真空状态下4°C时蒸发;溴化锂溶液是一种极易吸收水(蒸汽)、化学性质稳定的物质在温度越低、浓度越高时吸收能力越强。水在蒸发器中吸收热源水的热量蒸发变成蒸汽，被溴化锂浓溶液在吸收器中吸收变成稀

溶液，同时放出吸收热，实现水的一次升温稀溶液被送到再生器，被高温热源加热浓缩成浓溶液，进入吸收器。再生器产生的水蒸汽进入冷凝器与温水换热，冷凝成水进入发器;温水在冷凝器中被加热实现二次升温，如此反复循环。吸收式热泵的控制方式为以回水温度为控制信号，控制机组的工作负荷。自动调整范围为10%~100%，制取60~75°C的热水。

适用于循环冷却水系统的余热回收。

2.节能改造具体内容

项目内容包括使用同方川崎公司生产的RB0.7-4.2-29/26-60/75蒸汽型吸收式热泵机组，数量一台，制取60~75°C的热水满足建筑物采暖基础能耗及低温加热用能，把热泵机房建在现有泵房旁边，机房所需占地面积为15mx10m;增加一套外网循环水泵原有冷却循环水泵及补水泵能满足系统要求，可做利用;循环水系统系统，仅是在热

水泵出水管道处进行改造;308厂房增设散热器采暖设施，满足厂房10°C设计温度，在柱间增设热水风机，作为辅助加热，满足14°C的焊接工艺采暖温度，热水风机采取局部空气加热方式进行空气混流，配套风机时间控制及温度控制;热泵机房至大成装备公司308厂房采暖外线、热泵机房至动能公司办公楼采暖外线、热泵机房至原机加厂房采暖外线和热泵机房至2号采暖站南线管网采暖外线等。

3.项目实施情况

项目从2012年5月开始论证，通过对用企业大循环冷却水系统的运行数据分析，确定使用溴化锂吸收式热泵，以蒸汽为驱动源吸收循环水中热量，制取热水，提供给采暖和洗浴使用，可以取得明显的节能效果。在2012年8月签订采用合同能源管理方式实施改造合同，2012年9月3日设备到场并安装2012年12月30日整体完工;2013年1月8日调试完工投入运行，2013年4月15日整个项目通过验收，目前运行使用正常，节能效果显著。

四、项目年节能量及节能效益

1.年节能量

(1)改造前后系统(设备)用能情况及主要参数。

①改造前。

表1 大循环2010年和2011年平均供回水温度统

计表单位:℃

续表

表2 改造前项目相关能源费用

②改造后。

表3 大循环2013年平均供回水温度统计表单位:℃

(2)节能量计算方法

节能量=系统余热回收量+回收的冷凝水量-系统消耗蒸汽量-系统消耗电量。

个按热泵机组满负荷运行，连续测量三小时。统计测试期间热泵机组的蒸汽消耗量、冷凝水回收量。

②测试期节能量=热泵机组的制热量折标-蒸汽消耗量折标+冷凝水回收量折标-系统消耗电量折标。

③年节能量-测试期节能量/3hx24x180天。

④能源计量器具。

项目在热泵机组安装出口电磁流量计进出口温度传感器和变送器、压力变送器可以计算系统余热回收量。

项目对驱动用蒸汽安装了涡街流量计可以测量蒸汽用量。

系统消耗电量使用新增电机功率减去冷却塔的功率乘以运行时间进行估算。

(3)项目年节能量

表4 项目年节能量

年节能量=(38.7216-27.5796+3.6469)3x24x180x0.03412-63/3x24x180/10000x3.3

=726.62-29.94=696.68tce。

2.年节能效益

测试期节能效益=热泵机组的制热量x45.94元/GJ-蒸汽消耗量x39.15元/GJ+冷凝水回收量x39.15元/GJ-电能消耗量x0.6021元/kW·h

=38.7216x45.94-27.5796x39.15+3.6469x39.15-63x0.6021=1777.71-1079.74+142.78-37.93=802.82元。

年节能效益=测试期节能效益3hx24hx180天/10000=115.61万元。

五、商业模式

采用节能效益分享型合同能源管理模式，合同期3年，节能服务公司分享比例为90%、80%、80%;支付方式为在相应的节能量确认后，公司根据确认的节能量向用户发出书面的付款请求，叙明付款的金额、方式以及对应的节能量，用户在收到上述付款请求之后的10日内，将相应的款项支付给公司，每三个月付一次，直至合同期结束;支付总额为362.375万元;项目(设备)所有权在合同期结束后按1元资产转交用户。

六、融资渠道

项目投资额282.4万元，来源于节能服务公司自有资金。