第一章 项目背景
****科技有限公司目前拥有两条烟气排放管道,流量约为40000 m³/h,烟气温度约为150℃。现场目前已有一台余热交换器。以此来换算余热条件:余热水温度约为85℃,流量约为90m3/h。
综合工程实际特点及“经济、实用、可靠、节能、安全、环保”等原则,在确定余热制冷方案时,重点考虑了以下几个方面:
初投资合理,长期运行费用低;
节约能源消耗(节约原制冷用能消耗),实现降低运行成本目的;
降低热排放,环境友好,不产生新污染排放;
系统使用寿命长,技术成熟;
符合国家的节能环保的政策;
经济效益和社会效益明显;
各种设备、管道与室内外装修配合良好,保证美观大方;
设备操作简单,运行可靠,使用方便简捷;
根据以上思路,我们做出本次溴化锂热水机组方案,以供业主在决策时参考。
第二章 方案设计
溴化锂吸收式制冷机工作原理:溴化锂吸收式制冷机是以溴化锂溶液为吸收剂,以水为制冷剂,利用水在高 真空下蒸发吸热达到制冷的目的。为使制冷过程能连续不断地进行下去,蒸发后的冷剂水蒸气被溴化锂溶液所 吸收,溶液变稀,这一过程是在吸收器中发生的,然后以热能为动力,将溶液加热使其水份分离出来,而溶液 变浓,这一过程是在发生器中进行的。发生器中得到的蒸汽在冷凝器中凝结成水,经节流后再送至蒸发器中蒸发。如此循环达到连续制冷的目的。
溴化锂吸收式制冷机的特点
(一)以热能为动力,电能耗用较少,且对热源要求不高。能利用各种低势热能和废汽、废热,如高于20kpa(0.2kgf/cm2)表压饱和蒸汽、高干75℃的热水以及地热、太阳能等,有利于热源的综合利用。具有很好的节电、节能效果,经济性好。
(二)整个机组除功率很小的屏蔽泵外,没有其他运动部件,振动小、噪声低、运行比较安静。
(三)以溴化锂溶液为工质,机器在真空状态下运转,无臭、无毒、无爆炸危险、安全可靠、无公害、有利于满足环境保护的要求。
(四)冷量调节范围宽。随着外界负荷变化,机组可在10%~100%的范围内进行冷量的无级调节。即使低负荷运行,热效率几乎不下降,性能稳定,能很好适应负荷变化的要求。
(五)对外界条件变化的适应性强。如标准外界条件为:蒸汽压力5.88 x 105pa(6kgf/cm2)表压,冷却水进口温度32℃,冷媒水出口温度10℃的蒸汽双效机,实际运行表明,能在蒸汽压力(1.96~7.84) x 105pa(2.0~8.0kgf/cm2)表压,冷却水进口温度25~40℃,冷媒水出口温度5~15c的宽阔范围内稳定运转。
(六)安装简便,对安装基础要求低。机器运转时振动小,无需特殊基础,只考虑静负荷即可。可安装在室内、室外、底层、楼层或屋顶。安装时只需作一般校平,按要求连接汽、水、电即可。
(七)制造简单,操作、维修保养方便。机组中除屏蔽泵、真空泵和真空间等附属设备外,几乎都是换热设备,制造比较容易。由于机组性能稳定,对外界条件变化适应性强,因而操作比较简单。机组的维修保养工作,主要在于保持其气密性。
(八)机组的排热负荷较大,因为冷剂蒸汽的冷凝和吸收过程均为排热过程。此外,对冷却水的水质要求也比较高,在水质差的地方,使用时应进行专门的水质处理,否则将影响机组性能的正常发挥。
综上所述,在**科技拥有大量废热的环境下,选用溴化锂吸收式机组是利大于弊的。本技术利用高温烟气生产的余热水的热量,制取低温水供生产使用或空调制冷。本技术改造项目,主要包括:制冷机组等设备选型、工艺流程创建、辅助系统配套等内容。具体方案论述如下:
1.系统简图
2、制冷初步参数
制冷负荷 | 1198kw | |
低温水 | 进出温度 | 11-6℃ |
流量 | 206m3/h | |
管径 | dn200 | |
余热水 | 进出温度 | 85-65℃ |
流量 | 90m3/h | |
管径 | dn125 | |
循环水 | 进出温度 | 32-38℃ |
流量 | 462t/h | |
管径 | dn250 | |
主机功率 | 电源 | 3φ - 380v - 50hz |
功率 | 7.8kw |
3、主要设备
序号 | 设备名称及技术规格 | 材料 | 单位 | 数量 | 备注 |
1 | 制冷机组 制冷量 1198kw;n=7.8kw 冷水进出:11-6℃ 热水进出:85-65℃ |
组合件 |
套 |
1 |
新增 |
2 | 冷冻水泵 操作介质:水,操作温度:6℃ 1 用 1 备,电机能效 ie4 单台流量 206t/h,h=暂定 20m,n=22kw |
铸铁 |
台 |
2 |
新增 |
3 | 热水泵 操作介质:水,操作温度:90℃ 1 用 1 备,电机能效 ie4 单台流量 90t/h,h=待定,n=待定 |
铸铁 |
台 |
2 |
新增 |
序号 | 设备名称及技术规格 | 材料 | 单位 | 数量 | 备注 |
4 | 冷却水泵 操作介质:水,操作温度:32℃ 1 用 1 备,电机能效 ie4 单台流量 462t/h,h=暂定 20m,n=45kw |
铸铁 |
台 |
2 |
新增 |
5 | 冷却塔 循环水进出温度 32-38℃,流量 462t/h, 选型 550t,风机功率 18.5kw | 玻璃钢 |
套 |
1 |
新增 |
6 | 定压补水 膨胀泄露补水,利用原电制冷水系统补水 | - | 套 | 1 | 利旧 |
7 | 配电及控制 | - | 批 | 1 | 新增 |
8 | 系统连接管路 | 碳钢 | 批 | 1 | 新增 |
4、公用工程
项目 | 设备 | 数量 | 单机用量 | 备注 |
电 | 制冷机组 | 1 套 | 7.8kw | 380v |
热水泵 | 2 台 | 待定 | 380v,新增 | |
冷水泵 | 2 台 | 暂定 22kw | 380v,1 用 1 备 | |
冷却水泵 | 2 要 | 暂定 45kw | 380v,1 用 1 备 | |
冷却塔风机 | 1 套 | 暂定 18.5kw | 380v | |
循环水 | 制冷机组 | 1 套 | 462t/h | 进出温度 32-38℃ |
补水 | 冷水系统 | 1 套 | 待定 | 利用原有 |
5、电控系统
5.1 电气系统
电气和控制系统由电气控制柜、现场仪表(含调节阀门)等装置等组成,实现对装置进行监控,并具备通讯的功能要求。
(1)供配电条件
系统对电源的要求:三相五线制,380v/50hz;仪表和照明 220v。系统暂按布置于非防爆区域。
电源从上级变电所引 380v 电源。供货的本体到配电柜之间,供方提供电源用量和接线位置给业主,业主需将电源线引至接线位置,供方负责现场电源接线。
(2)现场仪表
现场仪表包括设备配套提供的仪表和系统实现控制需要安装的仪表,现场检测仪表选用国内知名品牌或合资公司产品。
(3)现场操作箱
现场操作箱主要为制冷主机、冷水泵、循环水泵、冷却塔等的操作箱。
5.2 控制系统
系统配有微电脑智能化控制系统,可以根据负荷变化,实现负荷 20%~100%的无级调节,系统出口温度实时反馈到控制系统,可预留与业主原 dcs 系统通讯接口。
控制方式:可采用就地控制和远程监控两种方式,在调试、通讯故障阶段采取就地控制,正常运行时采取主厂房集控室集中监控。
控制系统自动化水平:运行人员在少量现场巡检人员的配合下,在控制室通过远传系统监视由操作员在站内进行操作,实现对系统设备的启、停、正常运行的监视和调整以及系统异常和事故工况的处理。
故障报警:控制系统对机组报警故障进行实时监测,并可以储存记忆过去曾发生的故障,包括故障类型、发生时间、恢复时间、泵运行时间等等。通过报警记录,可以知道故障发生的类型和时间,从而很快找到解决办法。
通讯接口和远传控制:可通过 rs485 通讯接口将状态参数传递至上位机或通过光线上传中心,实现对装置的实时远程监控。
6、建筑和结构
需要新建基础和结构,以承载主机等设备;制冷设备安装于车间屋面,需校核承载。
7、防腐保温
所有管道均采取防腐措施,热水管道保温,冷水管道保冷,设备保温及保冷。保温材料为硅酸铝板、硅酸钙等;保冷材料为橡塑板、聚氨酯等;具体保温材料类型和型式可参照原有厂区保温系统。
8、安全、消防、环保及工业卫生
整个工艺设计及施工需符合安全、消防、环保及工业卫生等规范要求。
9、总图布置
总图布置符合国家、行业有关标准及相关设计规定的要求。布置图需要业主提供地勘资料和总平面布置图(清晰度不低于比例尺 1:1000)作为依据制作。
第三章 项目实施
1.具体内容如下:
项目 | 内容 | 说明 |
设计 | 工艺专业的工程设计 | |
配管专业的工程设计 | ||
自控专业设计 | ||
电气专业设计 | ||
制造运输 | 设备制造 | |
设备包装运输 | ||
工厂运至工地 | ||
卸车吊装 | ||
材料及 安装 | 建筑、结构专业的施工 | 利旧 |
消防、防雷专业的施工 | ||
设备安装 | ||
设备管路连接 | ||
电气自控施工 | ||
防腐、保温施工 | ||
吹扫、打压 | ||
调试 | 总调度 | |
系统调试 | ||
工艺、生产、电气、自控配合 | ||
服务 | 设计服务 | |
技术培训 |
2.1.性能保证。 制冷:提供 11/6℃冷水,制冷量 1198kw。
2.2质量保证。质量保证期:自工程竣工验收合格之日起 12 个月或货到 18 个月。
本方案采用的双良节能系统股份有限公司热水两级型溴化锂吸收式热水机组,冷却塔、和位泵组和相关配套设备,总造价本公司提供三个选项:
3.1.双良全新热机组及配套设备:总投资不超过150万元。
3.2.双良二手热机组及配套设备(两年质保):总投资不超过120万元。
3.3.合同能源管理模式。我司全额投资相关设备和维护,与贵司分享产生设备产生的能源价值,12年后,设备产权转移给贵司。
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