206 某污水处理厂污水源热泵系统冬季供热分析

《206 某污水处理厂污水源热泵系统冬季供热分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、某污水处理厂污水源热泵系统冬季供热分析天津大学环境学院张诚摘要：对天津一所污水处理厂采用污水源热泵冬季供热的状况进行了分析研究，算出其系统的供热系数和机组的供热系数，发现了其在运行中存在的问题并提出合理化建议，最后得出在天津地区采用污水源热泵系统供热在经济上还是可行的。关键词：污水源热泵冬季供热能耗分析1项目介绍某污水处理厂始建于2005年，建设规模为45万m3/日，建设标准为二级生化处理。该工程采用污水源水源热泵机组作为冷热源，为厂区内办公楼以及工艺厂房等房间供热供冷。本文对其在08年冬季供热的情况进行分析研究。该工程办公楼670m2,设计温度18℃，冬季热负荷56kw；

2、工艺厂房4100m2，设计温度11℃，热负荷339kw。厂房车间采用立式明装风机盘管，挂墙安装；办公室采用卧式暗装风机盘管，置于吊顶内。该项目采用污水源(二沉池出水)作为空调系统的水源。污水源水体温度冬季为9-22℃，设计处理水流量为5.2m3/s，冬季提取热量导致水体的温降为0.018℃。污水采取间接式应用方式，通过中介水与污水经壳管式换热器进行换热，再进入热泵机组，能保证机组不受污水中有害物质和微生物滋生的影响，安全有效地运行。该工程污水换热器选用2台壳管式换热器，换热量250kW；污水侧进出口设计温度：12℃/10℃（换热温差不大于3℃），单台换热面积120m2；污水

3、源热泵机组采用3台螺杆式压缩机，制热量187.6kW，额定功率58.7Kw。空调水循环泵设有3台，流量38m3/h，扬程24m；电机功率4kW。中介水循环泵设有3台，流量57m3/h，扬程20m，电机功率5.5kW。2数据采集与分析根据08年11月13日至09年3月15日采暖季运行记录和现场实测数据对整个污水源热泵系统能耗以及系统运行效率进行分析和评价。其中各设备进出口温度、系统供回水温度以及系统日耗电量由运行记录得到；空调水系统中原本设计有压差旁通，但是整个供暖季阀门一直关闭，因此认为水流量为定流量运行，所有水泵均24小时不间断运转，水流量以及水泵电流由实测获得，室内温湿

4、度由温湿度自记仪采集。1.1系统日供热量系统日供热量反映了该污水源热泵系统每天向采暖区域所提供热量的总和，具体计算方法如下式：8（1）式中，Q――系统日供热总量，kJ；ρ――水的密度，kg/m3C――水的比热，4.2kJ/(kg·℃)；L――供水流量，m3/h；tg――供水温度，℃；th――回水温度，℃；T――供热时间，h。温度的采集包括冷凝器与蒸发器的的进出口温度，污水侧的进出口温度，集分水器的温度。计算系统日供热量采用的是集分水器的温度。水流量由超声波流量计测得，中介循环泵平均流量为42m3/h，末端循环泵平均流量为30m3/h。水源热泵机组冬季额定供回水温度为55/5

5、0℃，实测整个采暖季供水温度在46-52℃浮动，平均值为49.7℃，回水温度在45/50℃之间浮动，平均值为46.4℃，温差在2/7℃之间浮动。水源热泵机组中介水额定供回水温度为9/5℃，实测整个采暖季供水温度在6-19℃浮动，平均值为12.9℃，回水温度在5/18℃之间浮动，平均值为11.6℃，温差在0/3℃之间浮动。水源热泵机组每日24小时运行，系统整个采暖季日供热量均值为5946kwh。其中计算最大日供热量为12406kwh，出现在2009年1月1号；采暖季总供热量为731317kwh。1.2系统采暖季耗电量1.2.1采暖系统理论日耗电量分析整个污水源热泵系统主要的耗

6、电设备有：热泵机组、中介循环水泵、末端循环水泵以及其他辅助设备（用电量太小，暂且忽略），其中以热泵机组所占比例最大。理论耗电量分析如下表：表1设备理论耗电量统计表设备1#热泵机组3#热泵机组中介循环泵2#末端循环泵2#中介循环泵1#、3#末端循环泵1#、3#额定功率(Kw)58.158.15.545.5x2=114x2=8运行时间242424242424每日耗电量（Kwh）1162116213296264192合计3008百分比（%）38.638.64.43.28.86.481.2.2采暖系统实测日耗电量分析因系统主要为厂区供热，因此机组都是按照24小时运行设定。现场设有两

7、块电表，电表1负责1#和3#水源热泵机组，2#中介泵和2#循环泵；电表2负责2#水源热泵机组（整个供暖季没有开启），1#和3#中介循环泵和末端循环泵，电表的读数每日相同时刻记录一次。电表1日均耗电量为2552Kwh；电表2日均耗电量为456Kwh，系统日耗电量为3008Kwh。图1为整个采暖季系统的日耗电量值。图1系统日耗电量变化图从图中可以看出，系统日耗电量随时间变化有很明显的变化关系：整个采暖季除个别时间外，系统日耗电量随着室外温度的变化整体呈现出先增大后减小的趋势，用电量较大的时段出现在一、二月寒冷时期。整个