污水源热泵换热站可行性研究报告 (2).doc

/chess95660可再生能源与建筑集成技术示范工程可行性研究报告项目名称：诸城市污水源热泵换热站 申报单位：诸城市大众热力有限公司（盖章） 二00八年六月目 录一、工程概况 3（一）地理位置 3（二）工程规模 6二、示范目标及主要任务 9（一）示范目标 9（二）主要任务 10三、工程技术示范方案 15（一）围护结构方案 15（二）供热制冷系统及冷热负荷估算 26（三）可再生能源利用方案的论述 17（四）系统原理图 22四、技术经济分析 23五、进度计划与安排 24六、效益分析 24（一）节能效果预测分析 24（二）环境影响分析 27（三）市场需求分析 27（四）示范项目推广应用前景分析 27七、项目承担单位资质 28（一）建设单位介绍 28（二）设计单位介绍 30（三）技术支持单位介绍 31八、项目风险分析 33（一）政策性风险 33（二）经营风险 33（三）技术性风险 33九、开发企业资质证明材料的复印件：附件一：建设单位资质证明材料附件二：技术支持单位资质证明材料附件三：污水热泵供热站位置图附件四：现场资料附件五：污水排放请况介绍附件六：成功案例简介附件七：资金落实材料证明附件八：相关技术文件一.项目概况（一）地理位置 诸城市地处山东半岛南部，即潍坊市东南部，位于泰沂山脉与胶潍平原交界处，东南与青岛连，北同高密、安丘相邻，西与沂水、莒县交界，南同五莲接壤；其地理坐标为东经1190至11943，北纬至3621。 诸城市东西最大横距66.5公里，南北最大纵距72公里，总面积2182.7平方公里，2002年末全市总人口105.77万人，人口密度484.9人/平方公里。胶新铁路、206国道以及青莱高速公路为城市对外交通提供了便利条件，公路交通四通八达，烟汕、泰薛、平日、朱诸、央赣、胶王的交通网络，以城区为中心呈网状向四周延伸，成为周围地区的枢纽。 诸城市一典型的中等城市，2002年诸城市中心城区建成面积达到了28.6万平方公里，市区城市人口22.6万人左右，占市域总人口的比重为21.3%。2003年诸城市总体规划（2003-2020）预测其近期2010年人口为31.33万，远期2020年人口为44.20万，并确定城市性质为“诸城市山东半岛城市群众的以外向型加工制造业和旅游业为主的现代化重点中心城市”。自然条件1、地质地貌（1）地质：诸城市地处鲁东隆起，沂漱断裂带纵贯诸城西部地堑区，南北横跨胶莱盆地河胶南隆起两个次一级构造单元，地层发育不全，构造复杂，岩浆岩发育矿产不甚丰富。（2）地形、地貌：诸城市城区南高北低，南部以南外环路、三里庄水库水坝为主要边界；起点高程东边为90米，中部85米，西边65.5米。城区向北延伸至北外环路一线，东边高程57米，中部55米，西部70米。从南外环至北外环，垂直距离5.9公里，平均高程差34米，自然坡度达5.76%，可满足重力排水的要求。2、气候条件 诸城地区地处山东半岛的中部，属温带半湿润季风气候，四季分明，受海洋气候影响较大。全年主要气候特征可简单的概括为：春季干燥多大风，夏季湿热多雷雨，秋季凉爽多晴天，冬季寒冷多烟雾。（1） 季风：诸城市境处于北温带季风气候区，风向、风速随季节有明显变化，春季盛行西南季风到南风，夏季盛行南风到东南风，秋季偏南风和偏北风交替出现，冬季则盛行北风到西北风，全年平均风速以春季最大，夏季最小。（2） 气温：诸城地区在19611990年的30年中，年平均气温为12.2，7月份最高，月平均气温为25.6；1月份最冷，月平均气温为-2.9，年平均最高气温出现在68月，一般为30，极端最高气温为39.54（出现在1968年6月11日）。年平均最低温度出现在12月至次年2月，一般为-610。极端最低气温为-19.6（出现在1967年1月3日）。（3） 降水：年平均降水量为700.6毫米，年际间降水量变化很大，最大年降水量为1322.8毫米（出现在1964年），最小年降水量仅为379.4毫米（出现在981年），前者为后者的3.5倍。年降水量集中在69月，占年降水量的72.2%，其中78月份占年降水量的48.8%。7月上旬进入雨季，9月初雨季结束。降雪期一般始于11月下旬，终止与次年3月下旬，最早降雪日为11月8日（1985年），最晚终雪日为4月27日（1965年）。积雪期平均从12月下旬至次年2月中旬，平均积雪深度为3.7厘米，最深为20.0厘米（1987年月2日）。湿度和冻土深度 诸城地区湿度适中，相对湿度年平均为69.8%。夏季湿度最大，春季最小。水气压年平均为12.0百帕，夏季较大，冬季较小。 全年冻土期平均为84.8日，平均初冻土日为11月18日，平均终冻土日为3月19日，最大冻土深度平均为44厘米（出现在1963年2月13日）。3、日照 诸城市境多年平均日照为2529.2小时，年日照率57%，年际变化较大，四季日照，春季最多，冬季最少；各月日照，5月最多，日照率为60%，2月最少，日照率为585，7、8两月阴雨日多，实际日照率分别为47%、54%。4、水文 诸城市城区主要河流为潍河及其支流扶淇河（又名九龙河）。潍河发源于诸城市南边五莲县境内五莲山，流经诸城区时从城区西边靠北部处介入，从南向东北方向斜穿城区，于成北中部偏西处纳河水后向东北约1.5公里，北环内约500米折向北流出，九龙河系潍河支流，发源于诸城南部皇华镇区域，在诸城市市区正南筑堤形成三里庄水库，水库下泄水流从南至北，从城区中部偏西穿城而过，汇入潍河。由此两条河流将诸城市区分为东部城区（密州街办）和河西城区（龙都街办）以及潍河以西城区（舜王街办）（二）工程规模 诸城市污水源热泵供热站，1号站主要担负扶淇河东岸，密州路大桥南侧供热面积16.91万平方米。2号站主要担负扶淇河西岸，密州路大桥南侧供热面积17.86万平方米。3号站主要担负扶淇河东岸，潍河南侧供热面积36.665万平方米。项目背景：温家宝总理在2008年3月5日在第十一届全国人民代表大会第一次会议的政府工作报告中指出：“加大节能减排和环境保护力度，大力推进墙体材料改革和建筑节能。稳步推进城镇供热体制和市政公共事业改革。开发和推广节约、替代、循环利用资源和治理污染的先进适用技术，实施节能减排重大技术和示范工程。大力发展节能服务产业和环保产业开发风能、太阳能等清洁、可再生能源。”为了落实国务院的指示，和诸城市国民经济和社会发展 第十一个五年总体规划纲要的部署，开发利用诸城现有的自然资源（污水）向城市供热，满足经济建设高速发展的需要。现在的城市热网供热能力已经满足不了新增加建筑面积的要求。利用污水源热泵机组回收城市污水中的热能，既开发了一种清洁能源，同时又降低了城市废热的排放，具有节约能源，保护环境的双重意义。是发展循环经济的一种应用技术。诸城市的城市污水有得天独厚的自然条件，特此提出运用污水源热泵技术建立三座污水源热泵站，使污水源热泵技术的应用在取得良好的经济效益的同时也有很好的社会效益。做好节能减排工作。高效、合理的使用能源。走中国特色新型能源发展道路，就要加强发展可再生能源的利用。煤炭、石油等常规能源资源是有限，随着经济高速度的发展，对能源的需求越来越大，如果一味加大煤炭、石油等常规能源资源的开采力度，就会造成能源资源加速的逐渐枯竭。要保证我国国民经济的可持续发展，能源必须要有保障，我国必须重视可再生能源的利用。在我国可再生能源资源中，具有最广泛的推广应有前景的一种就是推广使用地源热泵技术。地源热泵技术是将品位较低的热能提高到较高的温度的一种能量转换技术，通过热泵来实现将热量从低向高传递。热泵系统是利用低温热源进行供热制冷的新型能源利用方式，与使用煤、气、油等常规能源供热制冷方式相比，具有清洁、高效、节能的特点。因地制宜发展热泵系统，有利于优化我国能源结构，促进多能互补，提高能源利用效率。热泵是通过消耗一部分高品位能量把热量从低温热源提升到高温热源中的一种设备装置。按原理来分，热泵有压缩式热泵、吸收式热泵、化学热泵、吸附式热泵等类型。蒸气压缩式热泵是目前应用最普遍的装置，主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀4部分组成。由电能或燃料发动机驱动压缩机，使工质循环运动，反复发生物理相变过程，使热量不断得到交换传递，并通过阀门切换使机组实现制热(制冷)功能。在此过程中，热泵的压缩机需要一定量的高位能驱动，其蒸发器吸收的是低位热能，但冷凝器输出的热量是可利用的高位热能，在数量上是其所消耗的高位热能和所吸收的低位热能的总和。地源热泵技术可以合理使用并且提高自然资源利用，用热泵系统提取地下的热能，既开发了一种清洁能源，同时有降低了城市废热的排放，保护了环境。地源热泵技术是一 种可再生能源技术。该系统是一种利用地下浅层地热资源的即可供热又可制冷的新型高效环保节能技术。与传统中央空调系统相比，它实现了环境与节能性的统一，在建筑空调中采用地源热泵技术可以有效地提高一次能源利用率，此项技术代表着空调的发展趋势，推广使用将对建筑节能目标的实现、合理利用资源、改善环境产生巨大的推动作用。地源热泵冷热源系统与传统冷热源系统相比较集中，最大优势不仅高效、节能、运行费用最低，而且投资最低，只用一套设备，通过水路切换就可以达到既可供热，又可以供冷的效果。随着人们生活水平的提高，对居住环境的已不在仅仅要求冬季供热，而且要求夏季供冷，这一点可以从空调销售逐年高速增长就可以得到证实。地源热泵是一种高效节能的技术。理论和实践证明，从经济效益上看地源热泵机组是所有空调设备当中运行效率最高，节能效果最明显的，地源热泵系统比传统空调系统运行费用要节省约50%。冬季制热运行，夏季空调制冷工况的费用低于其他任何一种冷热源方式。每年可节省近50%的运行费用，其经济效益是十分可观的。安装工程造价，随着地源热泵技术的普及，技术在逐渐成熟，先进的技术不断的推出，工程造价也在逐步降低。地源热泵技术这种可再生能源应用技术如果能够得到很好的推广，那么将会对我国保证能源的安全，节能减排改善通过人们生活质量有重要意义。地源热泵在应用上有四种类型，有土壤源热泵，地下水源热泵和污水源热泵和海水源热泵。采用何种形式的地源热泵，或者是否适宜使用这种技术，要根据不同地区的自然条件来决定。在有几种类型都适合的情况下，我们认为应当优先考虑采用污水源热泵系统。这是因为用热泵系统回收城市污水中的热能，既开发了一种清洁能源，同时又降低了城市废热的排放，保护了环境。是一项具有节能和环保双重意义的地源热泵应用技术。另外一方面，采用污水源热泵系统供热是地源热泵三种类型中初投资最低，经济效益是最显著的。示范建筑面积70.61万平方米，其中公共建筑21.325万平方米，居住面积49.285万平方米二.示范目标及主要内容（一）示范目标示范工程位于密州路南北两侧，扶淇河东西两岸。都是今年新开工的新建项目。根据我公司与开发公司签订的供热工程协议，由我公司承担示范工程工程的供热及供冷运行管理。示范建筑面积70.61万平方米，其中公共建筑19.93万平方米，居住面积50.68万平方米1号污水水源热泵站，承担利群集团诸城购物广场和龙都名墅住宅小区，冬季供热及夏季空调供冷。利群集团诸城购物广场，总建筑面积98253平方米（其中商场38700平方米，商务楼及附属用房23747平方米，商住楼10939平方米，沿街商业房2190平方米，办公楼1522平方米）；龙都名墅住宅小区，总建筑面积62660平方米（其中别墅面积54660平方米，共建8000平方米）。所取污水水源在扶淇河东岸沉淀池。水源热泵站设置利群商厦地下室的设备间2号污水水源热泵站，承担龙城华庭住宅小区冬季供热及公共建筑夏季空调供冷，总建筑面积178600平方米（其中普通住宅建筑面积158200平方米，公共建筑20400平方米）；所取污水水源在扶淇河西岸沉淀池。水源热泵站设置在龙城华庭地下室的设备间3号污水水源热泵站，承担诸城金东世纪城住宅小区，总建筑面积366650平方米（其中住宅283000平方米，商业24400平方米，幼儿园等配套设施3000平方米，地下面积59250平方米）；所取污水水源在扶淇河西岸，潍河南岸沉淀池提升水站。水源热泵站设置在地下室的设备间（二）示范内容诸城市有污水两个系统 ，沿着扶淇河、潍河两岸，一直向北分别到达两个污水处理厂，每个系统目前到达排放量每日5万立方米以上，水温度在18-20，水量稳定。本城市的污水系统在热量提取利用上，有其它任何城市都无法相比优势，就是排水主干管道位于河滩上，我们所选择的建立三座污水源热泵站不仅是位于热负荷的中心，而且也是污水沉淀池，利用市政原有的沉淀池进行改造。可以很大降低工程成本，发挥很好的社会效益。污水源热泵是利用污水出水量大、水质稳定，根据我们的调查和测量我市污水常年温度在16至20摄氏度等特点，以污水作为热源进行制冷、制热循环的一种空调装置。污水源热泵具有热量输出稳定、cop值高、换热效果好、机组结构紧凑等优点，是实现污水资源化的有效途径。污水源热泵比燃煤锅炉环保，污染物的排放比空气源热泵减少50%，比电供热减少75%。它节省能源，比燃煤锅炉节省1/2以上的燃料。由于污水源热泵的热源温度全年较为稳定，其制冷、制热系数比传统的空气源热泵高出40%左右，其运行费用仅为普通中央空调的50%-60%。因此，污水源热泵站的建立，有着很高的经济效益。并且我们在确定建立污水源热泵站对清洁技术的选择、系统形式的选择、污水源水温、流量的问题以及其保证性和经济性问题。做了深入细致的研究，先后考察了沈阳市仙女河污水源热泵供热工程，太原国资委污水源热泵空调工程。北京悦都大酒店污水水源热泵空调工程。污水水源热泵系统的总运行费用污水水源热泵系统大约是地下水水源热泵系统的70%左右，是燃气+空冷空调系统运行费用的50%左右。通过比较，污水水源热泵系统比其它方案更具经济性。总的来说，污水源热泵利用系统的经济效益是十分显著的。污水源热泵的技术状况和经济性与热源的特点密切相关。对热泵系统来说，理想的热源应具有以下特点：在供热季有较高且稳定的温度，可大量获得，不具有腐蚀性或污染性，有理想的热力学特性，投资和运行费用较低。在大多数情况下，热源的性质是决定其使用的关键。城市污水中含有大量的容易堵塞热交换器的悬浮物、油脂类遗迹容易使管道腐蚀生锈的酸性物质，特别是直接利用未经处理的城市污水时，其悬浮物、油脂类、酸性物质等均比二级处理水高十倍乃至几十倍。因此，城市污水热能利用的技术关键是由于污水水质自身特点而导致换热器的堵塞和腐蚀的问题。 本工程的技术支持单位科灵空调设备有限公司与哈尔滨工业大学联合研发的污水源热泵空调系统，采用了多项高新技术成果、开发了多项专利技术和专有技术，成功解决了原生污水直接利用的技术难题，提高了城市污水热能的有效利用率，并在实际工程应用中取得了理想的效果，用事实证明了科灵污水源热泵空调系统的技术先进性、可靠性、实用性。 污水源热泵空调系统的技术特征概括为以下几点：1、 污水连续运行无堵塞换热技术 为防止换热器堵塞，保证连续运行稳定的回收污水中的热能，系统中配有专利技术产品污水防阻机（专利号：2004100436549）。该设备的清洗过滤装置是密闭的、连续运行的，并能够自动清除污水中的各种杂物和换热管的污垢，配合系统设计的管道除污过滤反冲洗系统，可非常有效的保证系统连续运行无堵塞换热。2、 满液式蒸发器的污水源专用热泵机组 满液式蒸发器的特殊设计流程，可使蒸发器的换热温差2，而传统的干式蒸发器换热温差为5，这样可以多利用污水3温差所提供的热量，可以把热泵机组的效率提高8%。科灵污水源专用热泵机组还采用了冷凝器高效内置油分、自力式回油系统、专用喷射泵等多项专利技术。3、 特殊材质的高效换热管 科灵污水源专用热泵机组采用引进日本技术生产的铜镍合金换热管。对于使用清水的常规热泵机组来说，都是采用铜管换热，但是，铜管对污水中的酸、碱、氨、汞等物质的抗腐蚀能力很弱；根据各种材质换热管的污水浸泡腐蚀试验证明，铜镍合金管的抗腐蚀能力比铜管提高一倍以上，它抗海水腐蚀的能力也非常强，腐蚀速率0.02mm/a，完全可以保证20年的使用寿命。4、 按污水水质设计的特殊换热流程 根据污水连续运行无堵塞换热技术的特点，热泵机组的换热流程采用特殊设计，换热管管径相对于普通机组加大25%和璧厚加大20%，杜绝了热泵机组堵塞的可能性；清洗换热管时操作简单更加方便，长期使用的可靠性有了革命性的提高。5、 污水源热泵机组专用的控制系统科灵污水源专用热泵机组采用自主研发的专用控制系统，在电脑自动控制、能量调节、汉字触摸屏、人机对话界面、各种运行保护功能、控制系统自适应功能等常规功能的基础上，针对污水源热泵运行的实际特点又增加了压缩机油位控制、自动拉油、换热器污垢监控报警，换热管壁面附着物厚度监控报警等人工智能控制，这一系列技术创新使客户在使用中真正实现人工智能管理，确保了污水源热泵机组的可靠运行。这三个污水源热泵站采用污水作为水源热泵的热源，它具有以下特点：产生量大，几乎全年保持恒定的流量；夏季温度低于室外温度，冬季高于室外温度，而且在整个供暖季和供冷季，水温波动不大；含有大量的热能，据估计，城市社区产生的废热40%含在污水中。因此，三个污水源热泵站使用为区域供热供冷提供一种理想的冷、热源。根据有关人员的研究成果报告：（见附件）“从设备投资上看:在计增容费的情况下，污水热能利用系统最少，为地下水热泵系统的84.10%，为燃气+空冷空调系统的77.08%；在不计增容费的情况下，污水热能利用系统的设备投资为地下水水源热泵系统的81.32%，为燃气+空冷空调系统的227.08%。从年运行费用上看：燃气+空冷空调系统的运行费用最高，地下水水源热泵系统次之，污水水源热泵系统为最低。3种供能方式的年运行成本以污水热能系统最低，仅为燃气+空冷空调系统的46.19%，为地下水热泵系统的72.50%。在投资有效期内(按20年考虑)，综合比较3种方案的费用，污水水源热泵系统的总运行费用大约是地下水水源热泵系统的70%左右，是燃气+空冷空调系统运行费用的45%左右。由此可见，采用污水水源热泵系统比其它两方案更具经济性。”污水源热泵系统其供暖系统原理和普通水源热泵相同，主要由压缩机、冷凝器、蒸发器和节流机构构成一个最简单的蒸汽压缩式热泵装置作为供热系统的热源。它通过蒸发器从污水中吸取热量qe，在冷凝器中放出热量qc（qc=qe+w）供给供热系统。这种供热系统只要消耗少量的电能w,便可得到满足房间供热所需要的热量qc。三座污水源热泵站使用的污水的处理状态均为以未处理过的污水作为热源的污水源热泵系统。根据污水与热泵的热交换部分需要间接利用，是通过水路切换，即通过阀门改变水流方向来实现工况转换。由于污水水质的特点，与污水接触的换热器的堵塞、腐蚀以及结垢问题显得尤为突出。据调查90%以上的换热设备都存在不同程度的污垢问题。由于污垢的存在使传热热阻增加，它不仅恶化了换热器的传热性能，而且因为垢层的增厚使流通面积减小，在流量维持恒定的情况下，这必然导致平均流动速度的增加，再有污垢还常常使流道表面的粗糙程度增加，引起摩擦系数和局部阻力系数的增加，这必然要引起整个换热器的流动阻力压降增大，故泵消耗的功率增加。如何防垢、抑垢、除垢是非常重要的。针对这个问题在我们在本工程中采用北京瑞宝热能科技有限公司成熟技术几装置原生污水源热泵防阻机，在本设计系统中使用中。技术先进，安全可靠。采用的污水专用水源热泵机组为科灵空调设备有限公司生产的型号为sl2000mw,制热量1780 kw，功率410 kw，能效比1：4.34，配套产品北京瑞宝热能科技有限公司成熟技术装置原生污水源热泵防阻机。三、工程技术示范方案 示范工程按照城区内排水污水沉淀池的位置，依据热负荷的大小确定污水水源热泵站的设备型号，数量。本工程所供建筑全部为节能建筑。1、外墙部分外墙采用150mm厚加气混凝土砌块与钢结构架铝板复合墙，外保温为50厚聚苯板保温。以上做法总热阻为1.85m2k/w，平均传热系数为0.54w/（m2k），满足山东省50%节能标准规定锝.60w/（m2k）的要求。2、外窗外窗采用pa断桥铝合金辐射率0.25low-e中空玻璃（空气9mm），不但阻止了冬季热量外传导，还阻止了夏天向内传热和辐射热，整个窗户气密性满足空气渗透性能等级要求，不低于现行国家标准建筑外窗气密性能分级及检测方法（gb/t7107-2002）规定的4级水平。外窗传热系数k=2.6w /（m2k），满足山东省50%节能标准规定的2.7w/（m2k）要求。3、屋面屋面均采用保温屋面，保温材料采用100厚岩棉保温层。以上做法总热阻为1.89（m2k）/w,传热系数为0.53w/（m2k），满足山东省50%节能标准规定的0.55w/（m2k）要求。（2）供冷供热系统及冷热负荷计算由于建筑维护结构均达到50%的节能标准，本工程公用建筑的冷指标为75 w/m2 热负荷65 w/m2。居住建筑热负荷 50w/m2。采用的污水专用水源热泵机组为科灵空调设备有限公司生产的型号为sl2000mw,制热量1780 kw，功率410 kw，机组能效比1：4.34，1号污水水源热泵站担负供热面积16.09万平方米，其中10.0913万平方米公共建筑，冷负荷为10091375 w/m27560kw热负荷为10091365 w/m2+5998750w/m29500 kw数量为 9500 kw1780 kw =5（台） （供热） 7560 kw1780 kw =4.2（台） （供冷）用水量计算（1780-410）1.1695660（m/h）提取温度差92号污水水源热泵站担负供热面积17.86万平方米，龙城华庭小区，其中有2.04万平方米公共建筑，有夏季制冷要求。有15.82万平方米建筑居住面积，冬季用水量660m/h, （提取9温度差）而根据我们观测到该处水流量在1200 m/h.。冬季水温度最低18，夏季最高水温度20.冷负荷为2040075 w/m21530kw热负荷为2040065 w/m2+15820050w/m29236kw数量为 9236kw1780 kw =5（台）（1780-410）1.1695660m/h提取温度差63号污水水源热泵站扶淇河套担负供热面积36.665万平方米，其中有2.74万平方米公共建筑。有夏季制冷要求.有28.3万平方米普通居住建筑，有2.74万平方米别墅居住建筑，冷负荷为2740075 w/m22055kw热负荷为2740065 w/m2+33925050w/m218743kw数量为 18743kw1780 kw =10（台） （供热）（1780-410）1.167101690（m/h）提取温度差7。（3）可再生能源利用方案的论述3.1编制依据和主要资料 诸城市政府工作报告（诸城市第十六届人民代表大会第一次会议）；3.2编制原则在城市总体规划指导下，根据城市总体规划布局，结合行条件和环境要求，统一规划，分步实施的方针，充分发挥建设项目的效益。3.3主要遵循以下原则： 认真调查分析城市内现有污水流量、日排水量以及污水各项指标；从2007年11月份开始，到目前为止（2008年6月）我公司在诸城市供排水管理处的配合支持下。对三个取水水点的每天24小时流量变化，每月温度变化进行观察，测量。1号污水水源热泵站取用1号沉淀池，在该处水流量在900 m/h。冬季水温度最低14，夏季最高水温度18。2号污水水源热泵站取用2号沉淀池流量在1200 m/h.。冬季水温度最低18，夏季最高水温度20.3号污水水源热泵站取用3号沉淀池（提升水站）观测到该处水流量在2000 m/h。冬季水温度最低16，夏季最高水温度18。 积极稳妥地采用先进技术和防腐材料，节省建设投资；输送污水室外主管道材质采用承压玻璃钢管道。采用先进成熟的技术及设备，节约能源，降低成本；采用先进的自动化技术控制系统，提高运行管理水平变频调速技术是目前采暖，空调设备运行的成熟节能技术，在本工程中为了达到最大化的节能效果。系统循环系统全部采用变频调速技术。由于水泵的扬程与水泵流量的平方成正比，轴功率与流量的立方成正比，而流量又与转速成正比。因此，当电机的转速稍有下降，电机的耗电量就会大幅度下降，节能效果显著。本系统设置变频调速装置就是通过调节水泵的转速以使水泵流量随负荷变化而变化，达到节能目的，不仅避免了采用阀门调节造成的浪费，而且还极大的提高控制和调节精度。同时采用变频调速对电机实现软启动，无冲击杂声，还可以延长电机的使用寿命。该工程空调水循环系统由多台型号相同的水泵并联运行，为了实现几台水泵电机转速连续可调，使得水泵电机转速根据实际冷热负载的大小而设定，进而节约能源；同时也为了节省变频器等设备的初投资，拟采用一定多变形式即只有一台水泵配置变频器作调速运行，另几台仍为定速运行。控制系统主要由内置pid的变频器、plc可编程控制器、压差变送器、主接触器等构成，变频器和plc控制器作为系统控制的核心部件，以末端最不利环路压差为反馈信号，时刻跟踪着信号与设定值（可取0.1mpa）的偏差变化情况，经过变频器内置的pld调节器运算，利用plc控制器实现水泵变频与工频的切换，自动控制水泵投入台数和电机的转速，实现闭环控制，自动调整恒压差两供水。在保证不低于热泵机组对水量的最低要求，自动调节水泵流量以满足负荷的变化，节能效果显著，静态回收期短，具有可能性。再一项就是根据污水温度变化，根据热负荷的变化，采用混水技术，增加混水水泵一台，作为备用，以便提取合适的温度差。以上示范内容均为急需推广的成熟技术，与本项目的需求正好吻合，在本项目中的示范可以很好地展现相关建筑节能和可再生能源技术特点和效益，具有很好的示范效应，为建筑节能和再生能源技术的进一步推广提供了良好的试验和展示平台。 合理考虑工程分期建设的条件。根据开发商今年竣工、供热面积的需要，为了提高资金的使用效率。分批、分期进行建设。考虑远近结合，输送污水管道一步到位。设备安装分两批进行。按照供热面积的需要投入相应的热泵机组。3.4编制范围发展目标，就诸城市大众热力有限公司污水源热泵供热站工程方案进行分析论证，提出符合项目特点的配套特点。3.5工程设计规范及指标本项目的设计，施工与安装必须按照国家专业技术规范与标准执行。其规范与标准如下： 设计地源热泵系统工程技术规范 （gb 503662005）（2005年）室外排水设计规范 （gbj1487）（97年）室外给水设计规范 （gbj1387）（97年）建筑结构可靠度设计统一标准 （gb50068-2001）工业建筑防腐设计规范 （gbj4682）建筑设计防火规范 （gbj1687）给水排水工程结构设计规范 （gbj6984）民用建筑电气设计规范 （jgj/t1392）动力机器基础设计规范 （gb50040-96）建筑给水排水设计规范 （gb50015-2003）地下工程防水技术规范 （gb50108-2001）钢结构设计规范 （gb50017-2003）混凝土结构工程施工质量验收规范 （gb50204-2002）钢结构工程施工质量验收规范 （gb50205-2001）地下防水工程质量验收规范 （gb50208-2002）钢筋焊接及验收规程 （jgj18-2003）建筑防腐蚀工程施工质量验收规范 （gb20212-2002）建筑地基基础工程施工质量验收规范 （gb50202-2002）钢筋混凝土工程施工操作规范 （ysj40389）结构吊装、工程施工操作规程 （ysj40489）特种结构工程施工操作规程 （ysj40589）砌筑工程施工操作规程 （ysj40689）给水排水构筑物施工及验收规范 （gbj14190）市政排水管渠工程质量检验平定标准 （cjj390）给水排水工程管道结构设计规范 （gb5.332-2002） 设备安装施工工业自动化仪表工程及验收规范 （gbj9386）电气装置施工及验收规范 （gbj23282）采暖与卫生工程施工及验收规范 （gbj24282）机械设备安装工程施工及验收规范 （gbj23175）现场设备工业管道焊接施工及验收规范 （gb50236-98）工业管道施工及验收规范 （gb50235-97）3.6工程内容、工程规模土建工程, 一个机房建筑面积350平方米，（其中两个建在地下水）三个沉淀池改造。三组变压器（8台）安装工程、二组2台1200kva，一组4台1200kva设备安装工程：20台sl-2000mw满液式污水水源热泵以及配套污水处理设备。31000米室外热力管道安装工程。3500米输水管道管道安装工程。3.7工程施工年限污水源热泵供热站建设施工年限为2008年7月10日完成施工图设计，8月1日开始土建施工。9月30日完成土建施工，10月开始设备安装，同时开始室外配套管道施工，在10月30日完成一期设备安装，今年一期先安装9台套设备，供热面积30万平方米。2009年底全部建成投入使用。（4）污水源热泵系统原理图（方案图、系统图、布置图）（见附件1）四、技术经济分析工程项目投资概算 总投资由如下几方面构成：设备及安装费费设备报价概算一览表序号设备名称型号规格单位数量单价合价1污水水源热泵机组sl2000mw台2010220402污水防阻机组dn350台671.71303系统循环水泵kql 300/315-45/4(z)台243.5844梅鲁斯水处理仪dn300台10121205污水水泵300qj-160-25/2台122246变频控制装置45kw台352.6917补水水箱15立方米台3268分集水器6003500台63.5219主阀门dn350台800.352810污水主阀门dn600台120.5611其它材料套38525612安装人工机械套324.774合计3180土建费用2560万元，土建概算一览表序号工程名称单位数量单价合价11号污水沉淀池改造个1838.8838.822号污水沉淀池改造个1790.6790.633号污水沉淀池改造个1730.6730.643号污水水源热泵机房平方米3500.57200合计2560变压器增容及设备安装费2350万元，变压器安装概算一览表序号工程名称型号规格单位数量单价合价11号污水水源热泵机房1200kfa台229058022号污水水源热泵机房1200kfa台229058033号污水水源热泵机房1200kfa台429011604变压器机房个31030合计2350输水管网、热力管网及安装费2100万元，热力管网造价为：70.61（万平方米）13元/m2=918万元污水输水管道管道安装工程70000.169元/m=1182万元合计2100万元其它费用310万元。包括勘察设计费50万元，施工监理费100万元。不可预见费160万元工程投资本次工程项目总投资概算1297.6万元人民币，其中三个污水源热泵设备及安装费费3180万元，土建费用2560万元，变压器增容及设备安装费2350万元， 输水管网、热力管网及安装费2100万元，其它费用310万元。概算指标126元/平方米。包括建筑室外全部费用。五、进度计划与安排7月10日完成施工图设计，8月1日开始土建施工。9月30日完成土建施工，10月开始设备安装，同时开始室外配套管道施工，在10月30日完成设备安装，今年一期先安装9台套设备六、效益分析1.节能效果预测分析污水水源热泵机组能效比分析制热工况机组制热量1780 kw，消耗功率410 kw每台机组能效比为： 1780 kw410 kw =4.34制冷工况机组制冷量1920 kw，消耗功率340 kw每台机组能效比为： 1920 kw340kw =5.65污水水源热泵系统能效比分析污水水源热泵系统消耗的能量有主机电能，循环系统电能，污水提水水泵电能。本工程采用的污水专用水源热泵机组型号为sl2000mw,制热量1780 kw，功率410 kw，循环系统水泵电机功率45kw。轴功率34 kw，污水提水水泵电机功率25kw。轴功率18 kw。制冷量1920 kw，功率340kw。制热工况系统消耗的能量合计为：410 kw+（34kw+18 kw）+2 kw =464 kw每台机组系统能效比为： 1780 kw464kw =3.84制冷工况系统消耗的能量合计为：340kw+（34kw+18 kw）+2 kw =394kw每台机组系统能效比为： 1920kw394kw =4.87实际冷热负荷计算，根据民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）（jgj26-95）潍坊地区采暖期114天，耗热量指标20.4 w/m2热损耗系数为10%。每个采暖期热负荷为：114（天）24（小时）20.4w/m21.1=61396 w/m2采用污水水源热泵系统消耗的能量为：61396 w/m23.84=16kwh运行费用计算目前电价为：0.7元/ kwh，管理其它费用2.6元/m2运行费用为：16kwh0.7元/ kwh+2.6元/ m2 =13.8元/m2采用蒸汽集中供热费居民住房为19.5元/m2。公共建筑为 21.5元/m2采用污水水源热泵系统节省费用单价为：采暖居民住房19.5元/m2-13.8元/m2=5.7元/m2公共建筑 21.5元/m2-14.2元/m2=7.3元/m2制冷公共建筑 21.5元/m2-10.5元/m2=11元/m2示范建筑面积70.61万平方米，其中公共建筑19.93万平方米，居住面积50.68万平方米系统满负荷运行每年节省的采暖费用为： 50.68万5.7元/m2+19.93万/m2 7.3元/m2=434.4万元夏季空调费用每年节省的为： 11元/m219.93万m211元/m2=219.23万元每年节省的费用合计为：434.4万元+219.23万元=653.7万元2.可再生能源建筑应用部分增量成本概算按照采用常规能源蒸汽集中供热收费标准是：接口费30元/m2合计为：70.6130元/m2=2118万元主要干线热力管网工程安装费10.5元/m2合计为：70.6112元/m2=847万元小区内热力管网费13元/m2合计为：70.61万m213元/m2=918万元采用常规能源蒸汽集中合计费用为：2118万元+847万元+918万元=3880万元增量成本计算结果为：8900万元-3880万元=5020万元与城市蒸汽热网费用3880万元相比较增加投资5020万元。3.效益费效比计算每年节电量计算采暖每平方米节电61396 w-159889w =4.5407kwh采暖示范工程节电70.61万m24.5407kwh =3206.2kwh制冷每平方米节电38900w-7988w =30.912kwh采暖示范工程节电21.325万m230.912kwh =659.2kwh示范工程每年节电量3206.2kwh+659.2kwh=3865kwh效益费效比=增量成本/节能电量 =5020万元/3092 kwh=1.3元/ kwh4.回收年限计算=增量成本/每年节省费用 =5020万元/653.7万元 =7.6年 从年运行费用上看采用污水水源热泵只用八年就可以将多增加的投资全部收回。以上只是保守计算，实际节能及节省的费用还要高于这个数据。（见附件北京悦都大酒店采用污水水源热泵运行费用分析报告）因此三个污水源热泵站运行后的经济性是十分显著的。而且我们将节能成果回报给社会，在采暖运行第六年起，取暖费的收取将低于地方政府规定的（按照燃煤标准制定）10%。（二）环境影响分析70万平方米建筑采暖。每年可节约2.3万吨标准煤，可以减少二氧化碳2.1万吨，粉尘230吨。二氧化硫920吨。应用污水水源热泵技术可以变废为宝，实现城市废然的回收利用，扩大污水的用途。同时降低了污水排放温度。对环境的影响是非常的好。（三）市场需求分析按照目前污水的流量每日10万立方米，可以供应120万平方米的建筑采暖的需要，我们公司将根据城市的发展准备在明年在开发区诸城市技工学校和福田汽车工业园再投入建设一个供热站。（四）示范项目推广应用前景分析随着城市的发展，污水量的增加，还可以利用污水的热量向更多的建筑提供热源。未来10年城市污水用量将达到污水管道的设计能力，污水的流量每日20万立方米，以供应250万平方米的建筑采暖的需要。随着城市的发展污水量的增加，还可以利用污水的热量向更多的建筑提供热源。我们将加快三个污水源热泵站建设，落实党的十七大的精神，不断开创中国特色社会主义事业的新局面，大力推进科技进步和创新，树立科学发展观，发挥科学技术对经济社会全面发展的关键作用，大力发展高新技术和先进适用技术，大力加强能源领域的科技进步和创新，提高能源高效率的使用和减少资源的浪费，要大力加强生态，环境领域的的科技进步和创新，发展循环经济，对节能和环保事业做出贡献。七、项目承担单位资质（一）建设单位介绍：诸城市大众热力有限公司成立于1994年7月，原名为诸城市燃气热力总公司，隶属于诸城市建设局。2005年12月经市政府批准改制股份制为有限责任公司即诸城市大众热力有限公司，是诸城市唯一一家具有城市集中供热资质的城市供热企业。公司为了寻求发展，也为了解决在非供暖期间人员的工作问题，于2006年6月成立诸城市恒泰燃气热力工程安装有限公司，主要经营管道集中供暖、热力工程的规划、设计、施工、维护、液化气（站）施工安装等工程业务，是建设部批准具有建筑安装总承包三级资质企业。这样我公司建立起了一支既能供热又能设备施工安装及供热系统运行管理，素质较高、管理科学、设备配套的队伍。公司现有工程技术人员及各类管理人员92名，职工186人，几年来，公司坚持“发展热力事业，方便群众生活”为宗旨，上为政府排忧，下为城市居