节能供热改造项目实施方案(煤矿系统).doc

某煤矿绿色节能供热系统改造方案

目 录
1.0总体方案概述 4
1.1某煤矿供热系统现状 4
1.1.1某煤矿简介 4
1.1.2节能方案设计依据 5
1.1.3某煤矿气象参数 6
1.2绿色节能供热方案概述 7
1.2.1某煤矿现有条件 7
1.2.3节能方案总体规划： 7
1.2.4节能方案改造建设： 7
1.3本项目主要技术经济指标 8
2.0某煤矿工业广场供热负荷计算 10
2.1井口保温热负荷计算 10
2.2建筑采暖保温热负荷计算 10
2.3洗浴热水热负荷计算 10
2.4某煤矿供热总负荷 11
3.0回风余热热泵供热方案 12
3.1乏风热泵供热方案技术经济数据汇总 12
3.2乏风余热量计算 12
3.3乏风热泵供热能力计算 13
3.4乏风热泵能效计算 13
3.5乏风热泵供热方案工程概算 14
4.0工业广场井下涌水热泵供热方案 15
4.1原生态涌水热泵供热方案技术经济数据汇总 15
4.2涌水余热量计算 15
4.3原生态涌水热泵供热能力计算 16
4.5原生态涌水热泵能效计算 16
4.6原生态涌水热泵工程估价 17
5.0洗浴排水余热热泵供热方案 18
5.1原生态涌水热泵供热方案技术经济数据汇总 18
5.2洗浴排水余热量计算 18
5.3洗浴排水热泵供热能力计算 19
5.5原生态涌水热泵能效计算 19
5.6洗浴废水余热供热工程造价概算 19
6.0压风机余热热泵供热方案 21
6.1压风机余热分析 21
6.2供热能力 21
6.3压风机余热回收项目概算 21
7.0太阳能供洗浴热水供热方案 23
7.1太阳能集热面积计算 23
7.2太阳能集热分析 24
7.3太阳能集热方案工程造价概算 24
9.0某煤矿工业广场绿色供热系统运行费用 26
10.0项目结论 28

1.0总体方案概述
1.1某煤矿供热系统现状
1.1.1某煤矿简介
为响应节能环保的国家和地主政策，建设绿色（零排放）能源供热（冷）煤矿，拟建设以矿井余热为基本热源，利用热泵供热系统代替某煤矿现有的燃煤供热+燃气供热+分体空调制冷的方式，原蒸汽源的烘干机由 “矿用衣物自生热能烘干机组”代替，并充分利用现有的末端及管网等现有条件，完全取消现有锅炉供热，彻底解决了煤矿供热系统燃煤污染、电费高、燃气不足等现实问题，同时具有良好的经济效益和社会效益。
综合某煤矿现有条件，我公司提出《某煤矿绿色能源供热/冷系统方案》

1.1.2节能方案设计依据
《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（50736-2012）
《锅炉房设计规范》(GB50041-2008)
《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）
《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）
《煤炭洗选工程设计规范》（GB50359-2005）
《煤炭工业供热通风与空气调节设计规范》（GB/T 50466-2008）
《城镇供热管网设计规范》（CJJ34-2010）
《城镇直埋供热管道工程技术规程》（CJJ/T 81-98）
《山东省锅炉大气污染物排放标准》 DB37/2374-2013

1.1.3某煤矿气象参数
其主要气象参数如下：
山东省济宁市室外气象参数
站台名称：兖州54916
台站位置：北纬30。36， 东经116 51
年平均温度：13.6℃
室外计算温、湿度（℃）
冬季供暖：-5.5℃
冬季通风：-1.3℃
冬季空调：-7.6℃
冬季空调相对湿度：66%
夏季空气调节干球温度：34.1℃
夏季空气调节室外计算湿球温度：27.1℃
夏季通风计算温度：30.6℃
夏季通风计算相对温度：65%
夏季空气调节室外计算日平均温度：29.7℃
设计计算供暖期天数及其平均温度
日平均温度≤+5℃的天数：104天
日平均温度≤+8℃的天数：137天
极端最高温度：39.9℃
极端最低温度：-19.3℃
极端平均最低温度：-12℃

1.2绿色节能供热方案概述
1.2.1某煤矿现有条件
鉴于某煤矿现有条件，配电富余负荷2000kW；南回风井排风7000m3/min，工业广场井下排水5160t/d；洗浴热水排水600t/d；压风机连续运行2台250kW。
1.2.2节能方案设计原则
节能方案设计原则：余热资源连续稳定、安全可靠；供热系统耐用高效，满足煤矿供热需求；智能调控，运行费用低，最大限度利用现有资源、管网和末端设施，投资合理；经济效益好等。
1.2.3节能方案总体规划：
根据上述要求，我们提出如下节能改造总体方案：
利用南风井回风余热（3100kW）；工业广场现有井下排水余热（1750 kW）；洗浴热水排水余热（290 kW）；压风机余热（150kW）。采用SMEET “直蒸式深焓取热乏风热泵”供热专利技术和“原生态涌水热泵” 供热专利技术形成某煤矿工业广场全年供热“基本”热源（7100 kW），补充部分太阳能（350 kW）全年供洗浴热水，冬季最冷月供热缺口（7000 kW）采用现有燃气锅炉调峰供热的总体绿色供热方案。
1.2.4节能方案改造建设：
节能方案改造建设：
1）南回风井扩散塔需建设乏风换热室一座（体积约15000m3）；
2）南回风井院内建设乏风热泵机房一座（面积约360m2，净高5m）；
3）利用原发电厂水池作为工业广场井下排水沉积池与洗浴排水收集池，利用原发电厂水泵房作为涌水热机房和中心供热站；
4）改造主副井加热设备，以满足55℃热源的供热要求；
5）改造上仓、洗煤厂、运煤厂等高大空间建筑供热末端设备，以改善建筑保温效果；
6）改造男女洗浴排水管网，将其汇总导入井下排水沉积池；
7）部分重要办公建筑，改造末端设备，利用涌水热泵提供夏季制冷冬季供热功能；
8）建设高效优质的智能调控系统，确保某煤矿工业广场供热系统高效、安全、可靠。
1.3本项目主要技术经济指标
本项目主要技术经济指标：
1）本节能项目系统配电总负荷1950 kW；
2）利用余热资源总量5290 kW，利用太阳能350 kW；
3）热泵总供热7100 kW；太阳能冬季供热350 kW；现有燃气锅炉调峰7000 kW；绿色节能供热系统总供热能力14500kW，完全满足某煤矿工业广场供热需求（13763 kW）；
4）本节能项目总投资2985万元，其中：太阳能500万元；乏风热泵1350万元；涌水热泵450万元；洗浴排水热泵100万元；压风机热泵85万元；末端工程改造500万元。
5）本项目年运行总费用597.2万元，其中：电费313.5万元；气费229.8万元；人工综合费53.85万元。较原锅炉供热系统年节省运行费用1340万元，年节省742.8万元。
6）本项目EMC投资效益：按4年回收，1.4倍投资额为4179万元，每年支付1044.75万元。本项目可安全可靠运行15年，总节能效益为11142万元，EMC方连本带息分享4179万元（37.5%），业主分享6963万元（62.5%）。项目经济效益良好。
7）综上所述：本项目社会效益与经济效益俱佳，技术成熟先进可靠，建议业主予以实施。

1.4中矿博能煤矿节能技术
1.4.1技术研发实力与优势
中矿博能拥有雄厚的技术资源与优秀的技术研发人才队伍，不仅包括自身资深、专业、专注的热泵技术研发团队和国际研发团队，同时拥有北京大学、清华大学、北京工业大学、中国科学院、北京航空航天大学、北京理工大学、合肥通用机械研究院等广泛和友好的技术支持配合团队。在中矿博能“技术委员会”的统一领导与协调下，各路团队共同组成了分工明确，方向相同、行动一致的和谐高效技术研发体系，形成真正意义上的“产、学、研”高水平技术研发的新模式。

表1-2 公司技术委员会成员与研发团队分工情况
序号
研发团队与单位名称
技术领头人
团队人数
分工
研发技术方向分工

1.4.2“直蒸式深焓取热乏风热泵”机组技术
1）国内外研究情况
由于各国能源结构差异，虽然煤矿矿井回风余热资源丰富（流量大，温度稳定，含湿量大，焓值高），是热泵取热理想的低温热源，但国外有关“采用热泵技术利用煤矿回风余热的研究与应用案例”却藓有报道。
我国基础能源以煤炭为主，我国人口及其经济发展与资源环境矛盾日益突出，“节能减排”已成为我国社会经济发展的基本国策。自本世纪初，我国开始积极探索“采用热泵技术利用煤矿回风余热的研究与应用”，其中中国矿业大学“采用淋水式取热+水源热泵”的矿井回风余热利用技术路线（称之为第一代“表焓取热技术”）与清华大学“采用直蒸式取热与分体热泵”的矿井回风余热利用技术路线（称之为第二代“浅焓取热技术”）具有一定的代表意义。

淋水式表焓取热原理示意图

浅焓取热原理示意图

而本公司力推“（第三代）直蒸深焓取热及大型分体热泵”与“高温及大温差供热”的矿井回风余热利用技术路线更具划时代意义。

（第三代）直蒸深焓取热式矿井乏风热能利用系统示意图
（专利号：201320753320.5）
2）我国煤矿原生态回风组份情况
根据可查资料与现场调研情况，我国各地煤矿井下原生态回风组份具有许多共性特征，描述如表1-3
表1-3矿井原生态回风组份
项 目
共性组份
地区差异
主要组份为空气
N2
相 同
CO2
O2
H2O气体
有一定量的悬浮固体物质
煤石粉尘固体物质
单位流量中有差异
油性、粘性悬浮固体物质
其他气溶胶物质
寄生、附生菌类物质
有一定量的瓦斯气体
CH4
单位流量中有差异
CO
微量的有害气体
H2S
单位流量中有差异
HCl
NH4
NOx
煤矿原生态回风组份对金属换热器将产生较大影响。
煤矿通风安全要求对热泵取热设施有严格要求。
3）采用热泵技术利用煤矿原生态乏风余热必需解决的问题
（1）对于循环淋水取热技术，必需解决的问题：
A．回风低于12℃时无法取热 or取热量很少问题；
B．回风与淋水之间的热湿交换效率问题与补水损失过大问题；
C．水体中煤石固体物质与腐蚀性物质循环堆积问题；
D．问题C对热泵换热器的使用寿命与热泵机组可靠性影响问题；
E．问题C对淋水换热器关键部件“喷嘴”的堵塞与腐蚀问题；
F．淋水换热器对煤矿通风系统的影响问题。
（2）对于直蒸（不论浅焓深焓）取热技术，必需解决的问题：
A．原生态回风中的煤石固体物质对乏风换热器金属表面冲刷问题；
B．原生态回风中的腐蚀性物质对乏风换热器金属侵蚀问题；
C．原生态回风中的油粘性物质及其附生菌类物质在乏风换热器表面粘聚与滋生问题；
D．问题C引起的乏风换热器堵塞问题及其对煤矿通风系统的影响问题；
E． 问题A、B、C对乏风换热器换热效率与热泵可靠性影响问题；
F． 分体热泵热力系统回油配液与乏风换热器防霜防冻等系列问题。
4）本公司“深焓取热乏风热泵”机组技术特点
公司凭借雄厚的技术资源与国内外资深专家学者组成的优秀团队，通过市场机制的深入高效合作，攻克了“深焓取热大型分体乏风热泵”技术的道道难关，获得系列发明与实用新型专利技术。形成了公司“深焓取热大型分体乏风热泵”机组的独特技术优势：
A． 独特的模块化多功能乏风取热箱（专利产品），换热效率高，取热焓差大；同时具有耐冲刷抗腐蚀功能；
B． 采用特殊工艺制作的高科技超亲水翅片表层，大大降低了取热器表层积尘积粘性物质的特性；
C． 采用针对煤矿原生态乏风取热器表层积尘积粘性物质特性专门开发的清洗剂，由取热器前后压差控制，通过取热箱的自动清洗装置周期性清洗乏风取热器，可保持取热器长期如新；
D． 回风主风机切换时，可通过调节取热箱风阀以确保通过每个取热箱风量的均匀；
E． 模块化乏风取热箱设计，取热焓差可选，系列齐；
F． 乏风取热器箱式设计，安装方便，排水快速，维护简便；
乏风热泵

G． 常闭型自动旁通风门设计，既解决煤矿事故反风运行时换热器阻力影响问题，也解决热泵供热系统不使用时回风主机功耗浪费问题；
大型分体热泵热力系统采用“主动给液”与“油气分离”专利技术，彻底解决了热泵热力系统的配液与回油两大技术难题，既提升了热泵系统运行能效，又确保了热泵系统长期高效可靠运行；
H．
I． 热泵供热温度可达60℃，温差可达20℃，既可降低水泵功耗，又可与建筑传统供暖末端设备系统直接衔接，无需改造；
针对煤矿风井对，本公司专门开发了“直蒸直热式热泵井口防冻供热系统”专利技术，该系统具有高效、可靠、可实现无人值守，完全可取代传统燃煤热风锅炉供热方式；该系统既可为煤矿实现节能减排，又能为煤矿实现减员增效。
乏风取热箱

1.4.3“煤矿原生态涌水直流取热式热泵”技术与产品特点
1) 国内外研究情况
国外类似研究主要集中在城市污水余热热泵技术上，关于煤矿原生态涌水热泵技术的研究鲜有报道。

煤矿原生态涌水直流取热式热泵机组
国内煤矿涌水余热开发利用起步于本世纪初，主要集中在采用普通水源热泵与“二次换热”的工程应用研究上，其主要问题是：其一，“二次换热”技术浪费了宝贵涌水余热资源，特别是当涌水水温低于10℃时，采用以上技术已经无法取热；其二，原生态涌水的工程净化与电化学处理系统复杂，工程造价高昂，系统维护工作量大。
中矿博能的“煤矿原生态涌水直流取热式热泵”技术与产品填补了该技术领域世界空白，处于当今该技术领域世界前沿，是该技术的倡导者与领导者。
2）“煤矿原生态涌水直流取热式热泵”技术攻关难点
（1）原生态涌水含有大量的煤石泥沙颗粒物，直接进入热泵蒸发器将对换热管产生冲刷与磨损，严重影响蒸发器与热泵机组的可靠性与使用寿命。“抗冲刷耐磨损”是“煤矿原生态涌水直流取热式热泵”技术必需攻克的难关之一。
（2）原生态涌水含有各种氯化物盐类与强腐蚀性硫酸根离子等物质，直接进入热泵蒸发器将对换热铜质换热管与钢制材料产生严重腐蚀，直接影响蒸发器与热泵机组的可靠性与使用寿命。“耐电化学腐蚀”是“煤矿原生态涌水直流取热式热泵”技术必需攻克的难关之二。
（3）原生态涌水含有各种微生物、菌类与粘性油性物质，直接进入热泵蒸发器将在换热管表面粘附与滋生，既影响蒸发器换热效果又影响机组可靠性与使用寿命。“防粘附与滋生” 是“煤矿原生态涌水直流取热式热泵”技术必需攻克的难关之三。
（4）煤矿原生态涌水直流式蒸发器流道结构复杂，原生态涌水含有的煤石泥沙颗粒物在蒸发器某些局部空间内沉积产生堵塞，既影响蒸发器换热效果又影响机组可靠性与使用寿命。“防沉积与堵塞” 是“煤矿原生态涌水直流取热式热泵”技术必需攻克的难关之四。
（5）由于上述种种技术难题的客观存在，煤矿原生态涌水直流式蒸发器内热力工质蒸发温度又较低，极易发生蒸发器换热管冻裂的严重事故，该事故一旦发生将产生整体“煤矿原生态涌水直流取热式热泵”机组报废的重大质量事故，造成较大的经济损失。“防冻裂”是“煤矿原生态涌水直流取热式热泵”研发必需攻克的核心的、关键技术难关。
由于“煤矿原生态涌水直流取热式热泵”需攻克技术难关较多，研发资源与资金投入大，风险大，故国内外目前鲜有机构进入该领域进行研究与研发，成为空白地带。
3）“煤矿原生态涌水直流取热式热泵”技术特点
中矿博能凭借雄厚的技术资源与国内外资深专家学者组成的优秀团队，通过市场机制的深入高效合作，攻克了“煤矿原生态涌水直流取热式热泵”道道技术难关，获得系列发明与实用新型专利技术，填补了该市场领域产品与技术空白。形成了公司“煤矿原生态涌水直流取热式热泵”机组的独特优势：
1）可充分利用涌水余热资源，宝贵的涌水余热资源基本无浪费；
2）可大温差取热与大温差供热，取热温差范围5℃到30℃以上；供热温差可从5℃到20℃；最高供水温度可达60℃；
3）机组冷热双高效，制冷能效EER>5.8；制热能效COP>4.0；
4）机组安全耐用可靠，机组具有“抗冲刷耐磨损”、“耐电化学腐蚀”、“防粘附与滋生”、“防沉积与堵塞”与“防冻裂”全部功能。
5）机组采用环保高温工质，无任何有毒有害物质排放，绿色环保；
6）机组工程应用简便，工程系统简单，工程系统投资与维护工作量小；
7）机组机电一体化程度高，各种智控与保护功能齐全；
8）机组系列齐全，从单机冷热量400kW到1500kW，用户选择方便。

1.5政策背景
1.5.1山东省锅炉排放标准
山东省环境保护厅和山东省质量技术监督局2013年5月发布《山东省锅炉大气污染物排放标准》 DB37/2374-2013中规定，除煤粉发电锅炉和大于45.5MW（65t/h）的燃煤、燃油、燃气发电锅炉以外的各种容量和用途的燃煤、燃油和燃气锅炉的大气污染物排放管理，自2013年9月1日起现有锅炉按下表规定的排放浓度限值执行。

现有锅炉大气污染物排放浓度限值
单位：mg/m3(烟气黑度除外)
污染物项目
燃煤锅炉
燃油锅炉
燃气锅炉
监控位置
烟尘
50
30
10
烟囱排放口
SO2
300
300
100
NOX（以NO2计）
400
250
250
烟气林格曼黑度
1.0
1.5.2国家行动计划
2013年9月10日，国务院印发《大气污染防治行动计划》。总体目标为：经过五年努力，全国空气质量总体改善，重污染天气较大幅度减少；京津冀、长三角、珠三角等区域空气质量明显好转。力争再用五年或更长时间，逐步消除重污染天气，全国空气质量明显改善。具体指标为：到2017年，全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度比2012年下降10%以上，优良天数逐年提高；京津冀、长三角、珠三角等区域细颗粒物浓度分别下降25%、20%、15%左右，其中北京市细颗粒物年均浓度控制在60微克/立方米左右。
响应国务院《大气污染防治行动计划》，环发〔2013〕104号文件制定《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》，明确规定：京津冀及周边地区（包括北京市、天津市、河北省、山西省、内蒙古自治区、山东省）到2015年底，地级及以上城市建成区，除必要保留的以外，全部淘汰每小时10蒸吨及以下燃煤锅炉、茶浴炉；北京市建成区取消所有燃煤锅炉，改由清洁能源替代。到2017年底，北京市、天津市、河北省地级及以上城市建成区基本淘汰每小时35蒸吨及以下燃煤锅炉，城乡结合部地区和其他远郊区县的城镇地区基本淘汰每小时10蒸吨及以下燃煤锅炉
1.45.3国家政策支持
煤利用煤矿矿井乏风与涌水余热资源，采用热泵代煤供热（制冷）新技术，是我国政府积极鼓励与大力支持的新技术：
国家发改委 2010年33号公告将其列入《重点推广节能技术》（第三批）
国家发改委 2013年16号公告将其列入《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》
煤矿余热利用项目将获得国家财政大力支持。

2.0某煤矿工业广场供热负荷计算
2.1井口保温热负荷计算
表2-1进风加热负荷计算表
序号
项目
计算参数
备注
1
室外计算最低温度（℃）
-14
矿方提供
2
进风最低温度℃
2
矿方提供
3
2℃，相对湿度50%空气比热（J/(kgk）
1.01
标准
4
2℃，相对湿度50%空气密度（Kg/m³）
1.27
标准
5
井口进风量m3/s
200
矿方提供
6
冬季供热负荷（kW）
4096
计算
某煤矿新副井进风量约7000Nm³/min，供热负荷为2389kW；老副井进风量约5000 Nm³/min，供热负荷为1707kW。
2.2建筑采暖保温热负荷计算
表2-2煤矿建筑负荷计算表
项目
面积(m2)
热指标(W/m2)
热负荷(kW)
原蒸汽采暖系统
30000
120
3600
原热水采暖系统
64390
70
4507
合计
94390

8107

2.3洗浴热水热负荷计算

表2-3洗浴热水热负荷计算表
热水用量
补水温度
出水温度
工作时间
平均负荷
管网损失
供热负荷
t/天
℃
℃
小时/天
kW
%
kW
600
10
42
15
1486
5
1560
2.4某煤矿供热总负荷
某煤矿工业广场冬季供热总负荷为4096+8107+1560=13763 kW
3.0回风余热热泵供热方案
3.1乏风热泵供热方案技术经济数据汇总
表3-1乏风热泵供热方案技术经济数据汇总表
序号
项目名称
数据名称
单位
数量
备注
1
可资利用的乏风资源
余热量
kW
3106
见详细计算
2
乏风热泵功耗
耗电量
kW
1071
见详细计算
3
乏风热泵供热能力
供热量
kW
4093
见详细计算
4
热泵供回水温度
供/回水温度
℃
55/45
设计
5
热泵能效
COP
kW/kW
3.90
计算
6
热水循环量
热水循环流量
t/h
360
计算
7
热泵型号/台数
SMEET-FZ-R-1370/357MR1
台
3
设计
8
热水循环泵参数/台数
G=400,H=32,N=55kW
台
2
设计
9
乏风热泵方案总配电
配电功率
kW
1126
含水泵
10
乏风热泵方案总投资
投资
万元
1350

11
热泵供热系统使用寿命
设备与系统使用寿命
年
15

12
设备与系统维护费用

万元
13.5
总投资1%

3.2乏风余热量计算

表3-2乏风余热量计算表

项目
符号
计算参数
公式说明
乏风热回收量
温度（℃）
ti
16.5
矿区提供
相对湿度（%）
Φi
85%
矿区提供
16.5℃/85%空气焓值（kj/kg)
ii
42.069
标准
16.5℃/85%空气密度（kg/m³）
ρi
1.210
标准
出风温度（℃）
t0
5.50
设计值
出风相对湿度（%）
Φ0
95%
设计值
5.5℃/95%空气焓值（kj/kg)
i0
20.005
标准
5.5℃/95%空气密度（kg/m³）
ρ0
1.259
标准
回风量（m3/s）
Gi
116
矿区提供
进出风焓差（kj/kg)
Δi
22.06
Δi=ii-i0
回风可利用热负荷（kW）
Qf
3106
Qf=Gi·Δi·ρi

3.3乏风热泵供热能力计算
表3-3乏风热泵供热能力计算表
项目
符号
计算参数
公式说明
乏风热泵
回风可利用热负荷（kW）
Qf
3106
计算
乏风热泵电功率（kW）
N乏
1971
N乏=Qs/(ƒ乏-1)
乏风热泵COP（kW/kW）
ƒ乏
3.83
热泵设计计算
乏风热泵供热量（kW）
Q乏
4093
Q乏=（Qs+N乏）*0.98

3.4乏风热泵能效计算

表3-4乏风热泵能效COP计算表
冷凝侧
蒸发侧
制热COP
进水温度
出水温度
冷凝温度
进风温度
出风温度
蒸发温度
℃
℃
℃
℃
℃
℃
kW/kW
45.0
55.0
58.0
16.5
6.0
2.0
3.90
3.5乏风热泵供热方案工程概算
乏风热泵方案的设备选配工程概算如下表|：
表3-6乏风热泵供热方案工程估算表
序号
名称
主要参数
数量
单位
单价
总价
备注
万元
万元

一、热泵主机设备
1
乏风热泵（单热）
SMEET-FZ-R-
1370/357MR1
3
台
226
678
含工质管道安装
2
乏风取热箱
SMEET-FQ-258/8Ⅱ
12
个
15.1
186
含工质管道安装
3
小计

864

二、辅助设备及设施
1
循环泵
G=400,H=32,N=55kW
2
台
4.5
9
一用一备
2
软水装置
G=5t/h
1
套
1.9
1.9

3
补水定压装置
V=3M3
3
套
5.8
5.8

4
小计

16.7

三、配套工程

1
建筑工程

19000
m3
0.012
228
按全新建考虑
2
配电控制工程

1181
kW
0. 12
141.7

3
安装工程

4100
kW
0.012
49.2

4
供热管路
DN300
400
延米
0.20
80
暂估（部分可利用原有管路）
5
小计

498.9

总计

1379.6

39

4.0工业广场井下涌水热泵供热方案
4.1原生态涌水热泵供热方案技术经济数据汇总
表4-1原生态涌水热泵供热方案技术经济数据汇总表
序号
项目名称
数据名称
单位
数量
备注
1
可资利用的涌水资源
余热量
kW
1950
详见计算
2
涌水热泵功耗
耗电量
kW
659
详见计算
3
涌水热泵供热能力
供热量
kW
2556
详见计算
4
涌水热泵供回水温度
供/回水温度
℃
55/45
设计
5
涌水热泵能效
COP
kW/kW
3.96
详见计算
6
热水循环量
热水循环流量
t/h
220
设计
7
涌水循环量
涌水循环量
t/h
58.3
甲方提供
8
热泵型号/台数
SMEET-FZ-R-1300/330MR1
台
2
设计
9
热水循环泵参数/台数
G=230,H=32,N=22kW
台
2
设计
10
涌水循环泵参数/台数
G=63,H=32,N=11kW
台
2
设计
10
涌水热泵方案总配电
配电功率
kW
692
含水泵
11
涌水热泵方案总投资
投资
万元
450
详见计算
12
热泵供热系统使用寿命
设备与系统使用寿命
年
15
设计
13
设备与系统维护费用

万元
4.5
总投资1%

4.2涌水余热量计算
表4-2原生态涌水余热计算表
项目
符号
计算参数
公式说明
涌水热回收量
进水温度（℃）
ti
13
矿区提供
出水温度（℃）
t0
5
设计值
涌水平均流量（kg/s）
Gi
58.3
矿区提供5160(t/d)
进出水温差（℃)
Δt
8
Δt=ti-t0
水的定压比热(kJ/kg•℃)
Cρ
4.18
设计值
涌水可利用热负荷（kW）
Qf
1950
Qf=Gi·Δt·Cρ

4.3原生态涌水热泵供热能力计算

表4-3原生态涌水热泵供热供热能力计算表
项目
符号
计算参数
公式说明
涌水热泵
涌水热泵电功率（kW）
N乏
659
N乏=Qs/(ƒ乏-1)
涌水热泵COP（kW/kW）
ƒ乏
3.96
热泵设计计算
涌水热泵供热量（kW）
Q乏
2556
Q乏=（Qs+N乏）*0.98
4.5原生态涌水热泵能效计算
表4-5原生态涌水热泵能效COP计算表
冷凝侧
蒸发侧
制热COP
进水温度
出水温度
冷凝温度
进水温度
出水温度
蒸发温度
℃
℃
℃
℃
℃
℃
kW/kW
45.0
55.0
58.0
13
5
3
3.96

4.6原生态涌水热泵工程估价
表4-6原生态涌水热泵供热方案工程造价估算表
序号
名称
主要参数
数量
单位
单价
总价
备注
万元
万元

一、热泵主机设备

1
原生态涌水热泵（单热）
SMEET-YSZ-R-
1300/330MR1
2
台
125.5
251

2
小计

251

二、辅助设备及设施

1
热水循环泵
G=220,H=32,N=22kW
2
台
1.6
3.2
一用一备
2
涌水循环泵
G=64,H=32,N=11kW
2
台
0.8
1.6
一用一备
5
小计

4.8

三、配套工程

1
安装工程

2600
kW
0.012
31.2

2
配电控制工程

692
kW
0.12
83.0

5
供热管路
DN250
400
延米
0.20
80
暂估
6
小计

194.2

总计

450

5.0洗浴排水余热热泵供热方案
5.1原生态涌水热泵供热方案技术经济数据汇总
表5-1洗浴排水热泵供热方案技术经济数据汇总表
序号
项目名称
数据名称
单位
数量
备注
1
可资利用的涌水资源
余热量
kW
290
详见计算
2
涌水热泵功耗
耗电量
kW
95
详见计算
3
涌水热泵供热能力
供热量
kW
378
详见计算
4
涌水热泵供回水温度
供/回水温度
℃
55/45
设计
5
涌水热泵能效
COP
kW/kW
4.04
详见计算
6
热水循环量
热水循环流量
t/h
32.4
设计
7
涌水循环量
涌水循环量
t/h
25
甲方提供
8
热泵型号/台数
SMEET-FZ-R-380/95MR1
台
1
设计
9
热水循环泵参数/台数
G=38,H=32,N=5.5kW
台
2
设计
10
涌水循环泵参数/台数
G=28,H=32,N=4.0kW
台
2
设计
10
涌水热泵方案总配电
配电功率
kW
104.5
含水泵
11
涌水热泵方案总投资
投资
万元
100.0
详见计算
12
热泵供热系统使用寿命
设备与系统使用寿命
年
15
设计
13
设备与系统维护费用

万元
1.0
总投资1%
5.2洗浴排水余热量计算
表5-2洗浴排水余热计算表
项目
符号
计算参数
公式说明
涌水热回收量
进水温度（℃）
ti
18
矿区提供
出水温度（℃）
t0
8
设计值
涌水平均流量（kg/s）
Gi
6.94
矿区提供600(t/d)
进出水温差（℃)
Δt
10
Δt=ti-t0
水的定压比热(kJ/kg•℃)
Cρ
4.18
设计值
涌水可利用热负荷（kW）
Qf
290
Qf=Gi·Δt·Cρ

5.3洗浴排水热泵供热能力计算
表5-3原生态涌水热泵供热供热能力计算表
项目
符号
计算参数
公式说明
涌水热泵
涌水热泵电功率（kW）
N乏
95
N乏=Qs/(ƒ乏-1)
涌水热泵COP（kW/kW）
ƒ乏
4.04
热泵设计计算
涌水热泵供热量（kW）
Q乏
378
Q乏=（Qs+N乏）*0.98
5.5原生态涌水热泵能效计算
表5-5原生态涌水热泵能效COP计算表
冷凝侧
蒸发侧
制热COP
进水温度
出水温度
冷凝温度
进水温度
出水温度
蒸发温度
℃
℃
℃
℃
℃
℃
kW/kW
45.0
55.0
58.0
18
8
5
4.04

5.6洗浴废水余热供热工程造价概算

表5-6洗浴废水余热热泵供热系统工程造价估算表
序号
名称
主要参数
数量
单位
单价
总价
备注
万元
万元

一、热泵设备
1
原生态涌水热泵（单热）
SMEET-YSZ-R-380/
95MR1
1
台
40
40
含土建、安装、保温
2
水源循环泵参数
G=28,H=32,N=4.0kW
2
套
0.5
1.0
一用一备
3
热水循环泵参数
G=38,H=32,N=5.5kW
2
套
0.6
1.2
一用一备
6
换热器循环泵参数
G=38,H=20,N=15kW
2
套
0.6
1.2
一用一备
7
热水供水泵参数
G=60,H=40,N=15kW
2
套
0.8
1.6
一用一备
8
换热器
750kW
2
套
8
16

9
软水装置
G=1t/h
1
套
0.8
0.8

10
补水定压装置
V=1M3
3
套
1.2
3.6

小计

64.6

二、配套工程
1
安装工程

380
kW
0.012
4.56

2
电气控制

1
套
10
10

3
卫生热水管路
DN125
300
延米
0.07
20.84
暂估（部分可利用原有管路）
4
小计

35.4

总计

100

6.0压风机余热热泵供热方案
6.1压风机余热分析
压风机数量：3台 2用1备
压风机功率：250kw/台
压风机能效：30%
冷却型式：风冷
最大可利用余热：250kw/台2台=150kw
6.2供热能力
对压风机进行水冷却改造，冷却水进出水温度25/32℃。
热回收热泵能效：
表6-1压风机余热热泵COP计算表
冷凝侧
蒸发侧
制热COP
进水温度
出水温度
冷凝温度
进水温度
出水温度
蒸发温度
℃
℃
℃
℃
℃
℃
kW/kW
50.0
60.0
65.0
32.0
25.0
18.0
4.65

可行成供热能力150kw（4.65-1）+150kw=190kw。
6.3压风机余热回收项目概算
选用两台SMEET-YSZ-R-190/41MR1水源热泵机组
水源侧循环泵：流量18t/h扬程：20m 2台，1用1备。
一次热水循环泵：流量18t/h扬程：30m 2台，1用1备。
二次热水循环泵：流量18t/h扬程：20m 2台，1用1备。
板式换热器：100kw 2台。
工程概算
表6-2压风机余热热泵供热系统工程造价估算表
序号
名称
主要参数
数量
数量单位
单价
总价
备注
万元
万元

一、热泵设备
1
水热泵（单热）
SMEET-SZ-R-190/40MR1
1
台
15
15

2
水源循环泵参数
G=18,H=20,N=3kW
2
套
0.5
1.0
一用一备
3
一次热水循环泵参数
G=18,H=30,N=5kW
2
套
0.5
1.0
一用一备
4
二次循环泵参数
G=18H=20,N=3kW
2
套
0.5
1.0
一用一备
5
换热器
100kW
2
套
5
10

6
压风改造

3
套
5
15

7
软水