2595092447三河電廠余熱熱泵技術(shù)可研

1、i目目 錄錄項(xiàng)目摘要項(xiàng)目摘要.21 1 總論總論.41.1 項(xiàng)目概況及編制依據(jù) .41.1.1 項(xiàng)目名稱(chēng)、委托單位、編制單位.41.1.2 承建單位介紹.41.1.3 項(xiàng)目背景.51.1.4 編制依據(jù).71.1.5 編制原則.81.1.6 編制深度.91.1.7 編制遵循的主要規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定.91.2 項(xiàng)目建設(shè)的必要性.111.2.1 國(guó)家及地方政策支持.111.2.2 城市建設(shè)發(fā)展的需要.121.2.3 提高人民生活質(zhì)量的需要.131.2.4 能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要.131.2.5 吸引投資和人才的需要.141.3 編制范圍.141.3.1 編制范圍、內(nèi)容和要求.141.3.2 編制期限.15

2、1.4 城市概況、供熱現(xiàn)狀及規(guī)劃.151.4.1 城市總體規(guī)劃.15三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程ii1.4.2 城市供熱現(xiàn)狀.151.5 工程內(nèi)容概述.161.5.1 工程規(guī)模.161.5.2 熱泵房換熱站.171.5.3 熱泵房熱泵機(jī)組.171.5.4 供熱一級(jí)管網(wǎng)輸配工程.171.5.5 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng).181.5.6 工程總投資及效益.181.6 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).182 2 余熱熱泵集中供熱系統(tǒng)的特點(diǎn)余熱熱泵集中供熱系統(tǒng)的特點(diǎn).202.1 熱泵發(fā)展歷史.202.2 熱泵原理.202.3 熱泵的種類(lèi).222.4 熱泵在國(guó)外的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用.222.5 熱泵在國(guó)內(nèi)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用.262.6

3、 循環(huán)水源熱泵技術(shù)特點(diǎn).302.7 循環(huán)冷卻水源必備的條件.322.8 循環(huán)冷卻水熱泵原理介紹.323 3電廠循環(huán)冷卻水源電廠循環(huán)冷卻水源.343.1 三河電廠循環(huán)水源概述.343.2 利用電廠循環(huán)水源熱泵集中供熱對(duì)電廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的影響.35三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程iii3.3 循環(huán)冷卻水的水量、水頭、水溫.363.4 循環(huán)冷卻水水質(zhì).384 4熱泵房的配電系統(tǒng)熱泵房的配電系統(tǒng).424.1 概述.424.2 電力負(fù)荷.424.3 供電方案.424.4 供電協(xié)議.445 5熱泵房廠址條件熱泵房廠址條件.455.1 交通運(yùn)輸.455.2 供水條件.465.3 工程地質(zhì)條件.465.4 氣象

4、條件.485.5 熱泵站總體規(guī)劃及站區(qū)總平面規(guī)劃布置.496 6熱泵房工程方案熱泵房工程方案.516.1 熱負(fù)荷.516.2 熱泵站房?jī)?nèi)系統(tǒng).526.2.1 余熱-熱泵集中供熱方案.526.2.2 水源熱泵機(jī)組選型.546.2.3 熱泵房?jī)?nèi)其它主要設(shè)備.576.2.4 熱泵站房布置.616.2.5 補(bǔ)給水軟化系統(tǒng).62三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程iv6.2.6 熱泵站房?jī)?nèi)配電系統(tǒng).636.2.7 熱工控制.676.3 熱泵房土建部分.696.4 熱泵站房供排水系統(tǒng).716.5 熱泵站房消防系統(tǒng).716.6 熱泵站房采暖通風(fēng)及空調(diào).726.7 節(jié)電、節(jié)水措施.736.7.1 節(jié)電措施.73

5、6.7.2 節(jié)水措施.747 7集中供熱一級(jí)管網(wǎng)輸配工程集中供熱一級(jí)管網(wǎng)輸配工程.757.1 一級(jí)供熱輸配系統(tǒng)工藝流程.757.2 管網(wǎng)布置及水力工況分析.757.2.1 城市集中供熱輸配管網(wǎng)布置.757.2.2 管網(wǎng)布置原則.767.2.3 管網(wǎng)的水力計(jì)算.777.3 熱負(fù)荷延時(shí)圖.777.4 管材、設(shè)備及管道防腐措施.787.4.1 管材保溫確定.787.4.2 閥門(mén)的設(shè)置.807.4.3 管道防腐.807.5 城市集中供熱熱力網(wǎng)敷設(shè).807.6 特殊地段(重要的穿、跨越工程等)的設(shè)計(jì)方案 .82三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程v7.7 城市集中供熱輸配管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng).827.8 城市集中

6、供熱輸配管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié).838 8環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù).848.1 設(shè)計(jì)采用的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn).848.2 燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)環(huán)境現(xiàn)狀.848.3 環(huán)境效益.859 9節(jié)能節(jié)能.869.1 編制依據(jù).869.2 能耗指標(biāo)及能耗分析.869.2.1 能耗指標(biāo).869.2.2 能耗分析.879.3 節(jié)能措施.891010 招標(biāo)事宜招標(biāo)事宜.901111 勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生.9111.1 設(shè)計(jì)依據(jù).9111.2 事故場(chǎng)所.9111.3 防治措施 .921212 項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目實(shí)施.9412.1 勞動(dòng)組織及定員 .9412.2 施工場(chǎng)地條件 .94三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程vi12.3 施工能力 .

7、9512.4 主設(shè)備運(yùn)輸 .9512.5 主要施工方案 .9612.6 進(jìn)度安排 .9613.13.投資估算及財(cái)務(wù)分析投資估算及財(cái)務(wù)分析.9713.1 投資估算 .9713.1.1 工程投資.9713.1.2 資金籌措.10013.2 財(cái)務(wù)分析 .10013.3 敏感性分析 .12013.4 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)及結(jié)論 .1211414 風(fēng)險(xiǎn)分析風(fēng)險(xiǎn)分析.12214.1 風(fēng)險(xiǎn)分析.12214.2 風(fēng)險(xiǎn)控制.1231515 研究結(jié)論與建議研究結(jié)論與建議.12615.1 結(jié)論.12615.2 建議.127附附 表表.128附附 件件.132附附 圖圖.1331主要參加人員名單序號(hào)專(zhuān)業(yè)姓名職稱(chēng)中國(guó)建筑科學(xué)研

8、究院1項(xiàng)目總負(fù)責(zé)徐 偉研究員2技術(shù)總負(fù)責(zé)鄒 瑜教授級(jí)高工3審 定徐選才研究員4校 審楊純?nèi)A研究員5編寫(xiě)人員馮曉梅、孫宗宇、杜國(guó)付注冊(cè)設(shè)備師6熱泵機(jī)房配電及自控邵利民高級(jí)工程師北京國(guó)電華北電力工程有限公司7總工程師吳鳳來(lái)總工程師8項(xiàng)目經(jīng)理張 鈞高級(jí)工程師9編寫(xiě)人員柯秀文、陳曉勇、安麗 趙丹華、賈丹瑤高級(jí)工程師三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程2項(xiàng)目摘要項(xiàng)目摘要一 項(xiàng)目名稱(chēng)：三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程二 項(xiàng)目簡(jiǎn)述：該項(xiàng)目利用三河電廠冷卻循環(huán)水蘊(yùn)含低位熱能建設(shè)大規(guī)模城市集中供熱系統(tǒng)。該工程項(xiàng)目技術(shù)成熟可靠，經(jīng)濟(jì)效益及節(jié)能減排效益突出，具有顯著示范作用。三 建設(shè)地點(diǎn)：河北省三河市燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)四

9、承建單位：北京佰能電氣技術(shù)有限公司三河環(huán)宇電力實(shí)業(yè)公司五 規(guī)劃供熱能力：600mw 預(yù)計(jì)供熱規(guī)模：1500 萬(wàn)平方米六 本項(xiàng)目采用整體規(guī)劃報(bào)批、分步實(shí)施的原則進(jìn)行，計(jì)劃 2015年全部完成，其中 2008 年實(shí)施一期工程項(xiàng)目。七 一期供熱負(fù)荷：200mw供熱規(guī)模：400 萬(wàn)平方米建設(shè)期：1 年總投資：28524 萬(wàn)元投資回收期（含建設(shè)極）：稅前 10.64 年；稅后 11.86 年八 節(jié)能減排：項(xiàng)目全部建設(shè)完成后每年預(yù)計(jì)可節(jié)約標(biāo)煤 11.08 萬(wàn)噸，節(jié)水 172 萬(wàn)噸，co2減排 28.8 萬(wàn)噸，so2減排 2659 噸，nox減排776 噸，co 減排 2515 噸，煙塵減排 1219 噸。

10、同時(shí)也減少了“熱污染” 。2008 年一期項(xiàng)目建成后，每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤 3.56 萬(wàn)噸，節(jié)水 57 萬(wàn)噸，co2減排 8.4 萬(wàn)噸，so2減排 710 噸，顆粒污染物減排 325 噸。九 本項(xiàng)目熱泵系統(tǒng)兼有制冷和提供生活熱水功能，可根據(jù)具體需三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程3求滿足末端用戶對(duì)生活熱水和夏季制冷的需求，增加設(shè)備的有效利用率，提高效益。十 一期工業(yè)余熱熱泵供熱系統(tǒng)節(jié)煤計(jì)算1 工業(yè)余熱-熱泵供熱系統(tǒng)節(jié)約標(biāo)煤計(jì)算方案dzjbbb-工業(yè)余熱熱泵供熱系統(tǒng)單位面積節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤 kg/jb2m-供熱當(dāng)?shù)貑挝幻娣e供暖期內(nèi)消耗標(biāo)準(zhǔn)煤 kg/zb2m -熱泵機(jī)組消耗電能折算的標(biāo)準(zhǔn)煤消耗 kg/db2m

11、其中, p 熱泵機(jī)組單位面積供熱消耗電量 kwh/qpbd2mq 發(fā)電企業(yè)平均發(fā)電煤耗 kg/ kwh2 節(jié)煤量計(jì)算(1) =16.45 kg/zb2m根據(jù)北京地區(qū)居民建筑節(jié)能 50%后, 采用燃煤鍋爐房采暖，單位供熱面積平均標(biāo)煤能耗 12.4 千克/。結(jié)合燕郊當(dāng)?shù)貙?shí)際建筑情況，取平均值，單位供熱面積平均標(biāo)煤能耗 16.45 千克/。(2) 熱泵機(jī)組單位面積供熱消耗電量 p=21.6 410400%501252457624kwh/ （note：24 小時(shí)/天 供暖周期 125 天 50%系數(shù)）2m凝汽發(fā)電企業(yè)平均發(fā)電煤耗 q=0.350kg/ kwh (電監(jiān)會(huì)公布 2007全國(guó)發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗)

12、= 7.56kg/。db2m(3) 一期工業(yè)余熱-熱泵供熱系統(tǒng)節(jié)約標(biāo)煤3.56 萬(wàn)噸。jb十一 一期供熱系統(tǒng)節(jié)水（減少電廠循環(huán)水蒸發(fā)漂移）計(jì)算三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程4130002%2412573%= 57 萬(wàn)噸三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程51 1 總論總論1.11.1 項(xiàng)目概況及編制依據(jù)項(xiàng)目概況及編制依據(jù)1.1.11.1.1 項(xiàng)目名稱(chēng)、委托單位、編制單位項(xiàng)目名稱(chēng)、委托單位、編制單位(1) 項(xiàng)目名稱(chēng)：三河發(fā)電廠循環(huán)水余熱-熱泵集中供熱工程(2) 委托單位：北京佰能電氣技術(shù)有限公司三河環(huán)宇電力實(shí)業(yè)公司(3) 編制單位：北京國(guó)電華北電力工程有限公司 中國(guó)建筑科學(xué)研究院1.1.21.

13、1.2 承建單位介紹承建單位介紹 北京佰能電氣技術(shù)有限公司北京佰能電氣技術(shù)有限公司北京佰能電氣技術(shù)有限公司是經(jīng)中關(guān)村科技園區(qū)批準(zhǔn)，注冊(cè)成立的高新技術(shù)企業(yè)。是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的可從事大型冶金“三電”工程總承包的工程技術(shù)公司。公司同時(shí)從事新能源、可再生能源、節(jié)能技術(shù)改造、工業(yè)余熱梯級(jí)利用等能源領(lǐng)域的技術(shù)服務(wù)和工程項(xiàng)目，可為用戶提供節(jié)能減排綜合性的解決方案公司致力于企業(yè)的規(guī)范化發(fā)展，形成了建立科學(xué)而卓有成效的管理體系，通過(guò)了 iso9001：2000 質(zhì)量管理體系的認(rèn)證。股份構(gòu)成：中鋼設(shè)備有限公司 北京金隅集團(tuán)公司 北京和利時(shí)系統(tǒng)工程有限公司 公司技術(shù)骨干 三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程6公司性質(zhì)：

14、有限責(zé)任公司 主要業(yè)務(wù)：工業(yè)電氣自動(dòng)化 清潔能源 成套制造 建筑智能化系統(tǒng)集成 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)集成 涉及行業(yè)：工業(yè)、能源、環(huán)保、建筑業(yè)及政府機(jī)構(gòu)三河環(huán)宇電力實(shí)業(yè)公司介紹：三河環(huán)宇電力實(shí)業(yè)公司介紹：隸屬于國(guó)華三河發(fā)電公司下設(shè)第三產(chǎn)業(yè)公司，經(jīng)營(yíng)電力設(shè)備安裝及維修，電廠除塵及三廢利用，經(jīng)銷(xiāo)與運(yùn)輸煤，生產(chǎn)經(jīng)銷(xiāo)建筑材料（憑許可證經(jīng)營(yíng)） ，化工產(chǎn)品，電力設(shè)備產(chǎn)品等。1.1.31.1.3 項(xiàng)目背景項(xiàng)目背景燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)，位于河北省，是三河市的經(jīng)濟(jì)、科技信息中心和對(duì)外開(kāi)放的窗口，也是發(fā)展高新技術(shù)、休閑娛樂(lè)，服務(wù)首都的京畿衛(wèi)星城。燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)區(qū)位條件得天獨(dú)厚，位于環(huán)京津、環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈核心，與北京僅一河之隔，距北京市中

15、心天安門(mén) 30 公里，通州以東不到十公里，距空港首都機(jī)場(chǎng) 25 公里，距海港天津港 120 公里，可承東啟西、經(jīng)緯南北，提供融入京津、俯仰全國(guó)、接軌世界的絕佳平臺(tái)。102 國(guó)道、京哈高速公路、京秦、大秦電氣化鐵路橫貫東西，北京 930 路公交車(chē)直通區(qū)內(nèi)，京通快速路將燕郊與北京市中心緊密連接。其地理位置如圖11 所示。三河電廠地處燕郊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)東側(cè)邊緣，燕郊鎮(zhèn)與北京的通縣三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程7隔潮白河相望，廠址西距通縣 17 公里、北京市區(qū) 37.5 公里，東距三河市 17 公里，位置優(yōu)越，詳細(xì)的地理位置圖如附圖 1 所示。圖 11 燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)地理位置圖燕郊是“全國(guó)創(chuàng)建文明小城

16、鎮(zhèn)示范點(diǎn)” ，按照廊坊市委“置身沿海，借勢(shì)京津，加快崛起”的總體要求和“工業(yè)立區(qū)、舊改興城、生態(tài)建市、科學(xué)發(fā)展”的發(fā)展思路，燕郊人積極致力于建設(shè)科學(xué)發(fā)展示范區(qū)，努力建設(shè)成為基礎(chǔ)設(shè)施完善、公共服務(wù)齊全、生態(tài)環(huán)境優(yōu)美、社會(huì)安定有序的和諧宜居城市。隨著大量外來(lái)人口的涌入，燕郊的房地產(chǎn)行業(yè)如火如荼，而為其配套的城市集中供熱系統(tǒng)由于受煤價(jià)的上漲諸多原因而滯后于房地產(chǎn)。而且大量燃煤鍋爐房的建設(shè)嚴(yán)重污染了燕郊城市的環(huán)境?，F(xiàn)有的燕郊熱力公司提供的熱能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，需尋找新的熱源。三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程8在全球能源短缺和氣候變暖的大背景下，中國(guó)以前所未有的力度推出自己的“節(jié)能減排”計(jì)劃。電力

17、行業(yè)既是優(yōu)質(zhì)清潔能源的創(chuàng)造者，又是一次能源消耗大戶和污染排放大戶，因而也是國(guó)家實(shí)施節(jié)能減排的重點(diǎn)領(lǐng)域” 。在國(guó)家節(jié)能中長(zhǎng)期專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃中，把建筑物節(jié)能和余熱余壓利用作為節(jié)能的重點(diǎn)領(lǐng)域和重點(diǎn)工程。位于燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)東側(cè)邊緣的三河電廠，循環(huán)冷卻水量約為44000m3/h，循環(huán)冷卻水進(jìn)出口溫度在 1026范圍內(nèi)。項(xiàng)目全部實(shí)施后，可為燕郊三河區(qū)域提供提供 600mw600mw 的供熱負(fù)荷。綜上所述，本項(xiàng)目在技術(shù)上是成熟的和可行的，對(duì)于改善城市環(huán)境是十分有利的，符合國(guó)家清潔生產(chǎn)和發(fā)展可再生能源政策。 1.1.41.1.4 編制依據(jù)編制依據(jù)1) 中國(guó)建筑科學(xué)研究院與北京佰能電氣技術(shù)有限公司簽訂三河電廠循環(huán)水余熱熱

18、泵集中供熱工程技術(shù)服務(wù)合同 ；北京國(guó)電華北電力工程有限公司與三河電廠簽訂三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程可行性研究合同 。本可研涉及的所有知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸以上幾方共有。2) 北京佰能電氣技術(shù)有限公司提供的基礎(chǔ)資料；三河電廠提供的基礎(chǔ)資料；3) 燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)城市總體規(guī)劃(修訂中)；4) 燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)“十一五”時(shí)期國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃綱要 ；5) 燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)經(jīng)濟(jì)工作手冊(cè)(2006)；三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程96) 燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)供熱規(guī)劃意見(jiàn)7) 燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)建設(shè)局提供的其他資料。1.1.51.1.5 編制原則編制原則為使本工程適應(yīng)燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)城市建設(shè)的發(fā)展，工程完成后產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益和最大的社會(huì)效益

19、，設(shè)計(jì)中遵循以下原則：1) 由于燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)城市總體規(guī)劃尚在審批中，根據(jù)有關(guān)部門(mén)提供的總規(guī)編制指導(dǎo)意見(jiàn)，本著統(tǒng)籌兼顧、合理安排、分期實(shí)施的原則，從實(shí)際出發(fā)，做到以 2015 年為主。2) 貫徹國(guó)家能源發(fā)展和環(huán)境保護(hù)方面的方針政策，貫徹社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益并重的指導(dǎo)思想，以提高余熱廢熱再利用在城市能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重和保護(hù)城市環(huán)境為主要目標(biāo)。3) 堅(jiān)持科學(xué)態(tài)度，積極采用新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備和新材料，確保城市供熱系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、可靠性，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)合理，盡量節(jié)約投資及占地面積。4) 采用優(yōu)質(zhì)、高效、清潔、節(jié)能的熱泵集中供熱系統(tǒng)為城市居民采暖。5) 注重消防、安全、環(huán)保。6) 認(rèn)真貫徹國(guó)家有關(guān)城

20、市區(qū)域集中供暖、節(jié)能、節(jié)電、節(jié)約淡水資源方面的政策和法規(guī)。7) 本工程的低位熱源為三河電廠的循環(huán)冷卻水，循環(huán)冷卻水的主水源為燕郊污水處理廠的二級(jí)出水。三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程108) 本工程熱泵機(jī)組的用電負(fù)荷較大，其供電方式應(yīng)結(jié)合三河電廠的要求及華北電網(wǎng)的要求，進(jìn)行廠用電系統(tǒng)的改造。9) 為了提高熱泵系統(tǒng)的效率，盡量選用大型熱泵機(jī)組及調(diào)節(jié)性能好的熱泵機(jī)組。10) 循環(huán)水系統(tǒng)改造應(yīng)保證原發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行。11) 熱泵站的布置應(yīng)服從三河電廠的總體規(guī)劃。1.1.61.1.6 編制深度編制深度本工程編制深度按建設(shè)部市政公用工程設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定(2004 年版)執(zhí)行。1.1.71.1.7

21、編制遵循的主要規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定編制遵循的主要規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定本工程設(shè)計(jì)遵循的現(xiàn)行國(guó)家主要規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定如下：（1） 供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50019-2003)；（2） 地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范(gb50366-2005)；（3） 水源熱泵機(jī)組 （gb/t194092003） ；（4） 城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范(cjj34-2002)；（5） 城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程cjj/t81-98；（6） 城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （cjj1052005） ；（7） 建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范gb500152003；（8） 室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范gb500132006；（9） 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范gb5001

22、42006；三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程11（10） 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)gb8978-1996；（11） 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50052-95；（12） 10kv 及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范gb50053-94；（13） 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范 gb50054-95；（14） 民用建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)gbj133-90；（15） 民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范jgj/t16-92；（16） 火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程dl5000-2000；（17）建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 gb500162006；（18）火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范 gb50229-2006；（19）廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范 gbj22-87；（20）電力設(shè)備典型

23、消防規(guī)程 dl5027-1993；（21）火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定 dl/t5054-1996；（22）火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定 dl/t5153-2002；（23）工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計(jì)規(guī)范 gb/t50102-2003；（24）火力發(fā)電廠生活、消防和排水設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 dlgj24-91；（25）火力發(fā)電廠總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 dl/t5032-2005。（26） 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范gb50016-2006（27） 市政公用工程設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定建設(shè)部(2004 年版)（28） 基本建設(shè)項(xiàng)目環(huán)保設(shè)計(jì)規(guī)定 （87）國(guó)環(huán)字 003 號(hào)（29） 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范gb5

24、0236-98（30） 鋼制管法蘭、墊片、緊固件hg20592-20635-97三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程12（31） 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gbj50009-2001（32） 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范gbj7-89（33） 建筑抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)gb50223-2004（34） 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50010-2002（35） 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50017-2003（36） 動(dòng)力基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50040-96（37） 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范gb50011-2001（38） 建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范gb50015-2003（39） 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范gbj19-87（40） 通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)

25、范gb50055-93（41） 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范gb50057-94（42） 工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范gb50187-93（43） 電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范gbj50062-92（44） 工業(yè)與民用電力裝置的過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范gbj64-831.21.2 項(xiàng)目建設(shè)的必要性項(xiàng)目建設(shè)的必要性1.2.11.2.1 國(guó)家及地方政策國(guó)家及地方政策支持支持十七大報(bào)告提出：開(kāi)發(fā)和推廣節(jié)約、替代、循環(huán)利用和治理污染的先進(jìn)適用技術(shù)，發(fā)展清潔能源和可再生能源，保護(hù)土地和水資源，建設(shè)科學(xué)合理的能源資源利用體系，提高能源資源利用效率。國(guó)家電網(wǎng)公司總工程師欒軍在能源論壇開(kāi)幕式上表示， “電力工業(yè)是一次能源、

26、資源的消費(fèi)大戶，節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境是電力工業(yè)發(fā)展的三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程13永恒的主題。電力工業(yè)要樹(shù)立節(jié)約資源意識(shí)，以?xún)?yōu)化資源利用、提高資電力工業(yè)要樹(shù)立節(jié)約資源意識(shí)，以?xún)?yōu)化資源利用、提高資源產(chǎn)出率、降低環(huán)境污染為重點(diǎn)，促進(jìn)電力發(fā)展與自然資源系統(tǒng)、社會(huì)源產(chǎn)出率、降低環(huán)境污染為重點(diǎn)，促進(jìn)電力發(fā)展與自然資源系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的良性循環(huán)。經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的良性循環(huán)。 ”欒軍特別強(qiáng)調(diào)， “十一五”電力供需形勢(shì)將趨于緩和，這將是電力工業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，加快布局和結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要機(jī)遇期。在國(guó)家在國(guó)家節(jié)能中長(zhǎng)期專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃節(jié)能中長(zhǎng)期專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃中，把建筑物節(jié)能和余熱余壓利用中，把建筑物節(jié)能和余熱余壓利用作為節(jié)能的重點(diǎn)

27、領(lǐng)域和重點(diǎn)工程。作為節(jié)能的重點(diǎn)領(lǐng)域和重點(diǎn)工程。規(guī)劃指出：“十一五”期間，需加快可再生能源在建筑物的利用，并強(qiáng)調(diào)“在重點(diǎn)耗能行業(yè)推行能量系統(tǒng)優(yōu)化，即通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、技術(shù)改造和改善管理，實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)效率達(dá)到同行業(yè)最高或接近世界先進(jìn)水平?！笆晃濉笔笾攸c(diǎn)節(jié)能工程實(shí)施意見(jiàn)指出：“我國(guó)鋼鐵、有色、煤炭、建材、化工、紡織等行業(yè)的余熱余壓及其他余能沒(méi)有得到充分利用，造成能源的嚴(yán)重浪費(fèi)，同時(shí)也污染了環(huán)境” 。余熱余壓及其他余能的利用是企業(yè)節(jié)能降耗降低生產(chǎn)成本的有效途徑，取材便利，投資低廉，效果顯著。2006 年， 建設(shè)部、財(cái)政部關(guān)于推進(jìn)可再生能源在建筑中應(yīng)用的實(shí)施意見(jiàn)中，明確將熱泵技術(shù)熱泵技術(shù)列入重點(diǎn)節(jié)能

28、技術(shù)領(lǐng)域，鼓勵(lì)在建筑中應(yīng)用?？梢钥闯?，熱泵技術(shù)因其具有高效節(jié)能環(huán)保的特性，已經(jīng)引起國(guó)家和地方政府的高度重視，并出臺(tái)了一系列法律法規(guī)和具體政策以促進(jìn)其發(fā)展。三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程141.2.21.2.2 城市建設(shè)發(fā)展的需要城市建設(shè)發(fā)展的需要燕郊供暖設(shè)施以燃煤鍋爐房為主，熱源分散。有些地區(qū)供暖設(shè)施相對(duì)滯后，節(jié)能措施少，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。原有燃煤鍋爐房規(guī)模小，無(wú)除塵、脫硫設(shè)備，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。還有一些供暖設(shè)施老化，存在著安全隱患。燕郊未來(lái)的發(fā)展必然要走向高速發(fā)展的軌道，而且大量人口的涌入和土地的開(kāi)發(fā)也必然要增加供熱負(fù)荷必然要增加供熱負(fù)荷，這就加重了三河電廠的供熱負(fù)擔(dān)。因此在本區(qū)域建設(shè)循

29、環(huán)冷卻水源熱泵集中供熱項(xiàng)目具有非常重要的意義。該項(xiàng)目可以緩解燕郊熱源緊張的狀況，對(duì)居民的取暖提供安全保障，還可以滿足新規(guī)劃開(kāi)發(fā)建設(shè)的供暖需求。同時(shí)，該項(xiàng)目的實(shí)施還可以起示范和帶動(dòng)作用，引導(dǎo)新型供暖技術(shù)和可再生能源綜合利用技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)滿足供暖需求，節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境并存的良性發(fā)展。力求做到資源的合理開(kāi)發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城鄉(xiāng)建設(shè)、環(huán)境生態(tài)建設(shè)相統(tǒng)一。符合燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)的城市建設(shè)發(fā)展方向，有助于提高燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)城市基礎(chǔ)設(shè)施的水平和城市整體形象。1.2.31.2.3 提高人民生活質(zhì)量的需要提高人民生活質(zhì)量的需要憑借著節(jié)能、清潔、環(huán)保的特點(diǎn)，熱泵被廣泛使用。燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)委、市政府及相

30、關(guān)領(lǐng)導(dǎo)一再指出：在燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)發(fā)展城市熱泵集中供熱系統(tǒng)對(duì)燕郊來(lái)講是天大的事情，有助于改變燕郊人民的生活方式、提高人民生活水平，強(qiáng)化居住環(huán)境的生態(tài)屬性，提升居住區(qū)品位。能為開(kāi)發(fā)區(qū)人民的生活帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的改善，是政府為民辦實(shí)事的重大工程，是一項(xiàng)三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程15民心工程，是構(gòu)建和諧燕郊的具體體現(xiàn)。1.2.41.2.4 能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要長(zhǎng)期以來(lái)，燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)的能源結(jié)構(gòu)以燃煤為主的現(xiàn)狀，導(dǎo)致了城市能源綜合利用率較低，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。余熱熱泵技術(shù)的合理利用，可較好地調(diào)整燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，極大地提高能源綜合利用率，為燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造積極的條件。1.2.5

31、1.2.5 吸引投資和人才的需要吸引投資和人才的需要為提升燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)在招商引資中的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，需要加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐，盡快構(gòu)筑設(shè)施優(yōu)良、功能完備的吸納區(qū)內(nèi)外資本的新平臺(tái)。余熱熱泵技術(shù)集中供熱的建立，不僅將促進(jìn)燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還將極大改善投資環(huán)境，有助于提高開(kāi)發(fā)區(qū)在對(duì)外開(kāi)放、招商引資的實(shí)力。不僅如此，余熱熱泵行業(yè)及相關(guān)行業(yè)的引入，及在其建設(shè)、運(yùn)行中可以引進(jìn)大量外來(lái)的科技、管理人才，有助于燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)本地人才的培養(yǎng)和發(fā)展，有利于提高開(kāi)發(fā)區(qū)人民當(dāng)家作主、參與建設(shè)的熱情和能力。而且憑借優(yōu)美的自然環(huán)境、現(xiàn)代化的生活設(shè)施和蓬勃發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，完全可以和其他城市媲美，為全國(guó)各地有志于參與燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)建設(shè)的人

32、才提供了更廣闊的發(fā)展空間，有利于燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)“吸引人才、留住人才” 。三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程161.31.3 編制范圍編制范圍1.3.11.3.1 編制范圍、內(nèi)容和要求編制范圍、內(nèi)容和要求編制行政區(qū)范圍編制行政區(qū)范圍本工程區(qū)域范圍為燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)電廠西側(cè) 2.7 公里范圍內(nèi)區(qū)域，西至漢王路，南到行宮東大街，北至海油大街，分布在學(xué)院大街兩側(cè)，規(guī)劃供熱面積約 400 萬(wàn)平方米。編制工程范圍編制工程范圍1.電廠循環(huán)水改造工程：循環(huán)水塔、循環(huán)水回水管網(wǎng)。2.熱泵房工程：包括廠房、熱泵機(jī)組、換熱站、變配電、值班室、檢修間等。 3.一級(jí)管網(wǎng)工程：包括管網(wǎng)主干線、小區(qū)支線、閥井室等。4.輔助工程：包括

33、管理系統(tǒng)、控制調(diào)度系統(tǒng)、維修搶險(xiǎn)系統(tǒng)等及所需的建、構(gòu)筑物和設(shè)備。1.3.21.3.2 編制期限編制期限為與燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展計(jì)劃相協(xié)調(diào)，并考慮與總體規(guī)劃銜接，本工程近期年限為 2008 年、遠(yuǎn)期年限為 2015 年。1.41.4 城市概況、供熱現(xiàn)狀及規(guī)劃城市概況、供熱現(xiàn)狀及規(guī)劃1.4.11.4.1 城市總體規(guī)劃城市總體規(guī)劃目前，燕郊城市總體規(guī)劃正在由清華大學(xué)和河北省的研究院做修編，三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程17初稿已經(jīng)完成。根據(jù)燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)城市總體規(guī)劃(2008 年至 2020 年)，至 2020 年，燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)人口將增加 100 萬(wàn)人左右，城市需要供熱的建筑面積將增加 3000

34、多萬(wàn)平方米。由燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)規(guī)劃局提供資料看，燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)僅 08、09 年需要供熱的新建建筑就達(dá) 1500 萬(wàn)平方米左右（詳見(jiàn)附表規(guī)劃供熱小區(qū)一覽表 ） 。1.4.21.4.2 城市供熱現(xiàn)狀城市供熱現(xiàn)狀據(jù)了解燕郊開(kāi)發(fā)區(qū) 2007 年前城市集中供熱面積已經(jīng)達(dá)到 365 萬(wàn)平方米，2007 年新增供熱面積 256.68 萬(wàn)平方米，2008 年新增供熱面積620.23 萬(wàn)平方米（其中包括中直單位舊鍋爐房拆除并網(wǎng)面積） ，2009 年至 2010 年將新增供熱面積 910.29 萬(wàn)平方米，三河電廠是理想的大型集中供熱熱源點(diǎn)，為此三河電廠擬采用一期工程循環(huán)水的低溫?zé)崮茏鳛闊岜玫牡臀粺嵩?，通過(guò)熱泵提升溫度，進(jìn)

35、行集中供熱。目前，燕郊開(kāi)發(fā)區(qū)的供熱現(xiàn)狀為：燕郊熱力公司現(xiàn)下轄三座供熱站，可負(fù)擔(dān) 300 多萬(wàn)平方米建筑面積的采暖用熱，并且還負(fù)擔(dān)著部分生產(chǎn)企業(yè)用戶生產(chǎn)用熱。各供熱站情況如下：第一供熱站：47mw 熱水鍋爐，熱媒為 9570熱水，可供熱建筑面積為 45 萬(wàn)平方米；第二供熱站：420t/h+235t/h 蒸汽鍋爐，熱媒為 180飽和蒸汽，可供熱建筑面積為 220 萬(wàn)平方米；第三供熱站：314mw 熱水鍋爐，熱媒為 9570熱水，可供熱建筑面積 70 萬(wàn)平方米。在以上供熱區(qū)域以外的居民住宅和企事業(yè)單位皆依靠小煤爐或自建鍋爐房單獨(dú)供熱，這些小鍋爐燃燒效率地下，布置分散，不利于管理，三河電廠循環(huán)水余熱熱

36、泵集中供熱工程18能源浪費(fèi)嚴(yán)重且大大影響了燕郊的生態(tài)環(huán)境。隨著燕郊城市的膨脹式發(fā)展，現(xiàn)有燕郊熱力公司提供的供熱量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，需尋找新的熱源。1.51.5 工程內(nèi)容概述工程內(nèi)容概述本工程由以下幾個(gè)部分組成:熱泵系統(tǒng)廠房、電廠換熱站、熱泵機(jī)房、一級(jí)供熱管網(wǎng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。1.5.11.5.1 工程規(guī)模工程規(guī)模一期工程擬供熱面積 400 萬(wàn)平方米，供熱管網(wǎng)路由在電廠西側(cè) 3 公里范圍內(nèi)，項(xiàng)目總投資 28524 萬(wàn)元人民幣。1.5.21.5.2 熱泵房換熱站熱泵房換熱站換熱系統(tǒng)采用不銹鋼 316l 高效板式換熱器。1.5.31.5.3 熱泵房熱泵機(jī)組熱泵房熱泵機(jī)組熱泵機(jī)組采用高溫型熱泵機(jī)組

37、，出口溫度最高可達(dá)到 85，冷凝器端出口溫差在 2025，機(jī)組采用壓縮機(jī)串聯(lián)耦合運(yùn)行。1.5.41.5.4 供熱一級(jí)管網(wǎng)輸配工程供熱一級(jí)管網(wǎng)輸配工程本工程根據(jù)城市規(guī)劃，在城市主要道路上建設(shè)計(jì)壓力為 1.0mpa 的供熱一級(jí)主管道 dn1100,長(zhǎng)度為 2.7 公里；支線長(zhǎng)度為 4.48 公里，管網(wǎng)總長(zhǎng)為 7.18 公里。鋼管采用 q-235b 螺旋焊接鋼管。三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程19表表 1-1 供熱管線（第一期工程）供熱管線（第一期工程）編號(hào)用熱單位名稱(chēng)供暖面積f（萬(wàn)）熱水流量 g（t25）管線直徑（mm）管線長(zhǎng)度（km）管材保溫1華泰憶江南小區(qū)27465dn3500.58q-2

38、35b聚氨酯2福成上上城五期2404128dn9000.44q-235b聚氨酯3普羅旺斯小區(qū)28482dn3500.46q-235b聚氨酯4特警大隊(duì)辦公樓0.59dn800.56q-235b聚氨酯5宏遠(yuǎn)彩鋼廠房0.367dn800.60q-235b聚氨酯6金海綸住宅小區(qū)6104dn2000.62q-235b聚氨酯7王各莊小區(qū)771325dn5000.58q-235b聚氨酯8福成小區(qū)22.8393dn3500.64q-235b聚氨酯401.666913dn11002.70q-235b聚氨酯1.5.51.5.5 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)本工程設(shè)計(jì)建計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)一套，對(duì)電廠循環(huán)水管線、換熱站、

39、熱泵機(jī)組、供熱一級(jí)、二級(jí)管網(wǎng)等進(jìn)行監(jiān)控。1.5.61.5.6 工程總投資及效益工程總投資及效益項(xiàng)目總投資 28524 萬(wàn)元資本金財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率 稅前 6.3%稅后 4.7%投資回收期 (含建設(shè)期) 稅前 10.64 年稅后 11.86 年三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程201.61.6 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 表表 1-2 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表序號(hào)指標(biāo)名稱(chēng)指標(biāo)名稱(chēng)單位數(shù)量1年供熱量兆瓦/年200.002年平均日供熱量兆瓦/日1.673供熱一級(jí)主管網(wǎng)公里2.74供熱一級(jí)支線管網(wǎng)公里4.485二級(jí)換熱站座86項(xiàng)目總投資萬(wàn)元285247勞動(dòng)定員人708平均年熱費(fèi)收入萬(wàn)元76009項(xiàng)目投資

40、內(nèi)部收益率6.3%（稅前）4.7%（稅后）10項(xiàng)目投資凈現(xiàn)值（ic=4%）萬(wàn)元4195(稅前)1363(稅后)11投資回收期（含建設(shè)期）年10.64(稅前)11.86(稅后)12盈虧平衡點(diǎn)%65.53(生產(chǎn)能力利用率)三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程212 2 余熱熱泵集中供熱系統(tǒng)的特點(diǎn)余熱熱泵集中供熱系統(tǒng)的特點(diǎn)2.12.1 熱泵發(fā)展歷史熱泵發(fā)展歷史在19 世紀(jì)初，人們對(duì)能否將熱量從溫度較低的介質(zhì)“泵”送到溫度較高的介質(zhì)中這一問(wèn)題發(fā)生了濃厚的興趣。英國(guó)物理學(xué)家j.p.joule 提出了“通過(guò)改變可壓縮流體的壓力就能夠使其溫度發(fā)生變化”的原理。1854 年，w.thomson 教授發(fā)表論文，提

41、出了熱量倍增器的概念，首次描述了熱泵的設(shè)想。當(dāng)時(shí)，熱泵供暖的對(duì)象主要是民用，供暖需求的總量較小，特別是對(duì)由于采暖方式及其對(duì)環(huán)境的影響尚沒(méi)有足夠的意識(shí)。人們采暖的方式主要是燃煤和木材，因而，熱泵的發(fā)展長(zhǎng)期明顯滯后于空調(diào)的發(fā)展。上世紀(jì)30年代，隨著氟利昂制冷機(jī)的發(fā)展，熱泵有了較快的發(fā)展。特別是第二次世界大戰(zhàn)以后，工業(yè)經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)足發(fā)展帶來(lái)對(duì)供熱的大量需求以及相對(duì)能源短缺，促進(jìn)了大型供熱及工業(yè)用熱泵的發(fā)展。1973 年的全球性能源危機(jī)，進(jìn)一步促進(jìn)了熱泵事業(yè)在全世界范圍內(nèi)的發(fā)展和應(yīng)用。2.22.2 熱泵原理熱泵原理“熱泵”這一術(shù)語(yǔ)是借鑒“水泵”一詞得來(lái)。在自然界中，水總由高處流向低處，熱量也總是從高溫傳向

42、低溫。但人們可以用水泵把水從低處提升到高處，從而實(shí)現(xiàn)水的由低處向高處流動(dòng)，熱泵同樣可以把熱量從低溫傳遞到高溫。所以熱泵實(shí)質(zhì)上是一種熱量提升裝置，熱泵的作三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程22用是從周?chē)h(huán)境中吸取熱量，并把它傳遞給被加熱的對(duì)象（溫度較高的物體），其工作原理與制冷機(jī)相同，主要由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器和膨脹節(jié)流閥組成，其原理如圖 21 所示。 壓縮機(jī)： 起著壓縮和輸送循環(huán)工質(zhì)從低溫、低壓處到高溫、高壓處的作用，是熱泵機(jī)組的心臟； 蒸發(fā)器： 是輸出冷量的設(shè)備，它的作用是使經(jīng)節(jié)流閥流入的制冷劑液體蒸發(fā)，以吸收被冷卻物體的熱量，達(dá)到制冷的目的； 冷凝器： 是輸出熱量的設(shè)備，從蒸發(fā)器中吸收的

43、熱量連同壓縮機(jī)消耗功所轉(zhuǎn)化的熱量在冷凝器中被冷卻介質(zhì)帶走，達(dá)到制熱的目的； 膨脹閥或節(jié)流閥：對(duì)循環(huán)工質(zhì)起到節(jié)流降壓作用，并調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的循環(huán)工質(zhì)流量。 圖圖2-12-1 熱泵原理示意圖熱泵原理示意圖熱泵在工作時(shí)，把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量 qa（約占總供熱量的7080%） 在蒸發(fā)器中加以吸收；它本身消耗一部分能量，即壓縮機(jī)耗電 qb（約占總供熱量的 2030%）；通過(guò)工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)在冷凝器中進(jìn)行三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程23放熱 qc，qc=qa+qb，由此可以看出，熱泵輸出的能量為壓縮機(jī)做的功qb 和熱泵從環(huán)境中吸收的熱量 qa；因此，采用熱泵技術(shù)可以節(jié)約大量的電能。通常水源熱泵機(jī)組消耗

44、 1kw 的能量，用戶可以得到 35kw 以上的熱量。與鍋爐（電、燃料）供熱系統(tǒng)相比，鍋爐供熱只能將 90%以上的電能或 7090%的燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)化為熱量，供用戶使用。2.32.3 熱泵的種類(lèi)熱泵的種類(lèi)蒸發(fā)器、冷凝器根據(jù)循環(huán)工質(zhì)與環(huán)境傳熱介質(zhì)的不同，主要分為空氣換熱和水換熱兩種形式。熱泵若按照與環(huán)境傳熱介質(zhì)的不同，可分為水水式，水空氣式，空氣水式，和空氣空氣式共四類(lèi)。熱泵若按照其低位冷熱源的性質(zhì)來(lái)分，熱泵系統(tǒng)可分為空氣源熱泵和水源熱泵兩大類(lèi)。水源熱泵系統(tǒng)是一種利用傳熱介質(zhì)（通常為水）來(lái)進(jìn)行熱交換的高效供熱空調(diào)系統(tǒng)，由水源熱泵機(jī)組、地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成。通過(guò)輸入少量的高品位能源（如電能

45、），實(shí)現(xiàn)低位熱能向高位熱能的轉(zhuǎn)移。本項(xiàng)目所采用的低位熱源為三河電廠的循環(huán)冷卻水，屬于“余熱”利用的范疇，故本項(xiàng)目的熱泵稱(chēng)為“余熱余熱- -熱泵熱泵”。2.42.4 熱泵在國(guó)外的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用熱泵在國(guó)外的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用熱泵技術(shù)在世界范圍內(nèi)的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用是最近 20 多年的事，如美國(guó)，截止 1985 年全國(guó)共有 14000 臺(tái)地源熱泵，而 1997 年就安裝了三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程2445000 臺(tái)，到目前為止已安裝了 400000 臺(tái)，而且每年以 10的速度穩(wěn)步增長(zhǎng)。目前，世界上有許多水源熱泵廠家，截止 2004 年底，世界上已安裝了 1.31.3 億臺(tái)億臺(tái)熱泵。1998 年美國(guó)商業(yè)建筑中

46、地源熱泵系統(tǒng)已占空調(diào)總保有量的19，其中新建筑中占30。美國(guó)地源熱泵工業(yè)已經(jīng)成立了由美國(guó)能源環(huán)境研究中心、美國(guó)地下水資源聯(lián)合會(huì)、愛(ài)迪生電力研究所以及眾多地源熱泵制造設(shè)計(jì)銷(xiāo)售公司以及政府機(jī)構(gòu)和建筑商等146 家成員組成的美國(guó)地源熱泵協(xié)會(huì)。與美國(guó)的地源熱泵發(fā)展有所不同，中、北歐如瑞典、瑞士、奧地利、德國(guó)等國(guó)家主要利用淺層地?zé)豳Y源，在地下土壤中埋設(shè)盤(pán)管（埋深400 米深）的地源熱泵系統(tǒng)，用于室內(nèi)地板輻射供暖及提供生活熱水。據(jù)1999 年的統(tǒng)計(jì)，在家用的供熱裝置中，地源熱泵所占比例，瑞士為96，奧地利為38，丹麥為27。同時(shí)，中、北歐海水源熱泵的研究和應(yīng)用也比較多，在世界上處于領(lǐng)先地位，瑞典和挪威已經(jīng)

47、達(dá)到規(guī)?；瘧?yīng)用的程度，現(xiàn)在，整個(gè)北歐約有180 多臺(tái)大型熱泵在運(yùn)行，其中瑞典1985 年至今總建設(shè)量約為1000mw 區(qū)域供熱，采用的熱源有海水、湖水、污水、工業(yè)廢水、地下水和廢煙氣；1995 年至今總建設(shè)量約為500mw，應(yīng)用于城市和工業(yè)生產(chǎn)的區(qū)域供熱、供冷。目前，大型熱泵技術(shù)已經(jīng)成為北歐熱源的主流供熱方式，技術(shù)成熟，實(shí)施效果較好，而且還有很多項(xiàng)目正在建設(shè)和籌建中。下面介紹幾個(gè)典型的項(xiàng)目。項(xiàng)目項(xiàng)目1 1：瑞典斯德哥爾摩：瑞典斯德哥爾摩nimrodnimrod 區(qū)域供熱供冷站區(qū)域供熱供冷站三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程25該項(xiàng)目共安裝了4 臺(tái)friotherm 公司制造的熱泵機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組

48、可圖圖 2-22-2 斯德哥爾摩區(qū)域熱泵集中供熱管網(wǎng)示意圖斯德哥爾摩區(qū)域熱泵集中供熱管網(wǎng)示意圖 圖圖2 23 3 斯德哥爾摩區(qū)域供熱、供冷發(fā)展趨勢(shì)圖（斯德哥爾摩區(qū)域供熱、供冷發(fā)展趨勢(shì)圖（20042004 統(tǒng)計(jì)）統(tǒng)計(jì)）根據(jù)天氣及負(fù)荷的變化調(diào)整運(yùn)行模式，這4 臺(tái)機(jī)組在夏季最大制冷量為三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程2648mw，冬季最大制熱量36mw，另外在過(guò)渡季節(jié)還可實(shí)現(xiàn)海水的直接冷卻。該項(xiàng)目包括在北歐fortum公司大的能源站之中，該能源站可同時(shí)向城市輸出熱力、電力和冷量，所利用的能源有石油、海水、電力。其中海水熱泵機(jī)組承擔(dān)該區(qū)域基本的供熱負(fù)荷，和全部的供冷負(fù)荷，利用燃油來(lái)補(bǔ)充供熱負(fù)荷高峰部

49、分，這樣熱泵機(jī)組幾乎全年都在運(yùn)行，負(fù)荷穩(wěn)定。圖圖2 24 4 瑞典斯德哥爾摩瑞典斯德哥爾摩nimrodnimrod 區(qū)域供熱供冷站區(qū)域供熱供冷站項(xiàng)目項(xiàng)目2 2：瑞典斯德哥爾摩：瑞典斯德哥爾摩vartanvartan ropstenropsten世界最大的海水熱泵世界最大的海水熱泵站站該項(xiàng)目安裝了6 臺(tái)世界上最大的海水熱泵機(jī)組，總制熱能力180mw，在1984年開(kāi)始實(shí)施，1986 年正式投入運(yùn)行。系統(tǒng)采用的海水作為冷熱源。夏季采用海面水，冬季采用海面下17m 深處水，冬季海水溫度大約保持在3。剛投入使用時(shí)機(jī)組采用了r22 作為制冷劑，現(xiàn)在已經(jīng)更換為r134a。斯德哥爾摩區(qū)域供熱的分布主要來(lái)自四個(gè)

50、能源站：vartan、hasselby、hammarby、hogdalen。其中最大的vartan 中央?yún)^(qū)大約60%的供熱量由vartan ropsten 區(qū)域供熱站提供。三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程272.52.5 熱泵在國(guó)內(nèi)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用熱泵在國(guó)內(nèi)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用我國(guó)最早在五十年代，就曾在上海、天津等地嘗試采用抽灌地下水的方式制冷。自八十年代以來(lái)，我國(guó)采用水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的建筑也逐年增多。截止目前，北京市已有近1000萬(wàn)平方米的居民小區(qū)建筑和公共建筑采用熱泵系統(tǒng)供熱，像國(guó)家大劇院、鳥(niǎo)巢、北京警察學(xué)院、菊兒小區(qū)、北苑家園等。山東、遼寧、吉林、黑龍江各省在城市建設(shè)中利用地下水或生活污水作為低位

51、熱源，采用熱泵供熱的項(xiàng)目也多見(jiàn)諸報(bào)端，地方政府支持力度也逐漸加大，相繼出臺(tái)了多項(xiàng)政策，引導(dǎo)行業(yè)健康發(fā)展。沈陽(yáng)市委、市政府成立了目前世界上唯一的列入政府序列的地源熱泵技術(shù)推廣辦公室。制定了關(guān)于全面推進(jìn)地源熱泵技術(shù)的實(shí)施意見(jiàn) ，并全面修訂了沈陽(yáng)市城市供暖規(guī)劃 ，規(guī)劃在建筑中大力推廣應(yīng)用淺層地能等清潔可再生能源，把地源熱泵技術(shù)供暖列為城市供暖的主要手段之一。提出2007年完成供熱面積1800萬(wàn)平方米的目標(biāo)，預(yù)計(jì)到2010年，實(shí)現(xiàn)全市推廣地源熱泵技術(shù)應(yīng)用面積6500萬(wàn)平方米。2007年9月27日，在北京人民大會(huì)堂舉行的第二屆中日節(jié)能環(huán)保綜合論壇上，沈陽(yáng)市作為與會(huì)的唯一一個(gè)地方政府代表介紹經(jīng)驗(yàn)。2002

52、 年5 月1922日，國(guó)際地源熱泵iea會(huì)議在北京召開(kāi)。這是圖 2-5 沈陽(yáng)地源熱泵技術(shù)應(yīng)用展示三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程28iea 熱泵會(huì)議第一次在發(fā)展中國(guó)家舉行，也是第一次在非成員國(guó)國(guó)家舉行。這充分表明在中國(guó)推廣熱泵產(chǎn)品的巨大潛力和光明前景。北京市地方政府已將熱泵技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)其能源和環(huán)境目標(biāo)的四大支撐技術(shù)之一，中國(guó)已聲明加入iea 組織，這意味著我國(guó)熱泵技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展開(kāi)始進(jìn)入縱深發(fā)展。特別是2008年奧運(yùn)會(huì)將在北京舉行，為辦好本屆奧運(yùn)會(huì)，北京市主管部門(mén)和科研部門(mén)通力合作，利用得天獨(dú)厚的再生水源條件，充分發(fā)揮再生水源的清潔能源優(yōu)勢(shì)，通過(guò)先進(jìn)的熱泵技術(shù)，將再生水源熱泵應(yīng)用到集中供熱供

53、冷系統(tǒng)上。項(xiàng)目一：奧運(yùn)村集中供冷供熱項(xiàng)目介紹項(xiàng)目一：奧運(yùn)村集中供冷供熱項(xiàng)目介紹奧運(yùn)村建筑面積約 39.3 萬(wàn)平方米，其中公寓、住宅 37.8 萬(wàn)平方米，公建 1.5 萬(wàn)平方米。奧運(yùn)村的建筑布局如圖 29、210 所示。供熱供冷負(fù)荷如表 21 所示。圖圖 2 26 6 奧運(yùn)村鳥(niǎo)瞰圖奧運(yùn)村鳥(niǎo)瞰圖從清河污水處理廠的二級(jí)再生水清河排放口取水，修建一條dn800三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程29的再生水輸送專(zhuān)線，沿白廟村路輸送到奧運(yùn)村附近，管道總長(zhǎng)度約為3公里，輸送再生水量為10萬(wàn)噸/日（4167 m3/h） 。在清河污水處理廠的排河口附近，建造再生水供水泵站和調(diào)蓄水池。將清河污水處理廠的再生水引入

54、調(diào)蓄水池，通過(guò)再生水供水泵組按需供處。圖圖 2 27 7 奧運(yùn)村建筑效果圖奧運(yùn)村建筑效果圖以?shī)W運(yùn)水系的補(bǔ)充水源作為奧運(yùn)期間的安全備用和調(diào)節(jié)熱源/熱匯。方案是在奧運(yùn)水系補(bǔ)水口附近建造一個(gè)換熱站，來(lái)自清河污水處理廠的再生水與補(bǔ)充奧運(yùn)水系的中水分別與獨(dú)立、專(zhuān)用的換熱器換熱后，清河污水處理廠的再生水被回送到清河泵站，中水仍按照原來(lái)路徑補(bǔ)入奧運(yùn)水系。奧運(yùn)水系的補(bǔ)充水源在奧運(yùn)會(huì)后能夠穩(wěn)定補(bǔ)水的條件下，也可全部或部分替代來(lái)自清河污水處理廠的再生水，作為主力換熱水源，以降低輸水能耗，更加節(jié)約運(yùn)行成本。來(lái)自中心機(jī)房的換熱循環(huán)水（下稱(chēng)再生水二次側(cè)循環(huán)水）在換熱站內(nèi)與來(lái)自清河污水處理廠的再生水或奧運(yùn)水系的補(bǔ)充水源實(shí)

55、現(xiàn)熱交換，冬季取熱，夏季放熱。再生水二次側(cè)循環(huán)水為封閉的軟化水系統(tǒng)。再生水一次側(cè)，清河泵站的供水泵和位于換熱站的供水泵組，構(gòu)成三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程30二級(jí)供水泵系統(tǒng)。在換熱器前，設(shè)置兩級(jí)過(guò)濾裝置，用來(lái)清除再生水中懸浮的細(xì)微顆粒；再生水二次側(cè)循環(huán)系統(tǒng)同樣采用雙級(jí)泵系統(tǒng)。項(xiàng)目二：大連星海灣集中供冷供熱項(xiàng)目介紹項(xiàng)目二：大連星海灣集中供冷供熱項(xiàng)目介紹大連星海灣集中供冷供熱項(xiàng)目規(guī)劃分三期建設(shè)，一、二期工程熱泵機(jī)組冬季制熱使用的水源是附近污水處理廠排放的中水，三期工程冬季制熱使用的水源是海水，整個(gè)工程熱泵機(jī)組夏季制冷使用的水源是海水。少量的熱網(wǎng)補(bǔ)水和輔機(jī)冷卻用水、生活消防用水是城市自來(lái)水。海

56、水取水口設(shè)在馬欄河入海口處，排水就近排入馬欄河；中水取自污水處理廠經(jīng)過(guò)熱泵機(jī)組后排回污水處理廠回用。海水水源和中水水源充足可靠，是水源熱泵較為理想的水源。本工程將分三期實(shí)施，一期工程總建筑面積為25.6萬(wàn)平方米，冬季熱負(fù)荷為21.73mw，夏季冷負(fù)荷為32.1mw；二期工程總建筑面積為46萬(wàn)平方米，冬季熱負(fù)荷為32.2mw，夏季冷負(fù)荷為46mw；三期工程總建筑面積為128.7萬(wàn)平方米，冬季熱負(fù)荷為90.09mw，夏季冷負(fù)荷為128.7mw；三期工程全部建成后，規(guī)劃實(shí)現(xiàn)的集中供暖、供冷面積為200.3萬(wàn)平方米，冬季熱負(fù)荷為144.02mw，夏季冷負(fù)荷為206.8mw。項(xiàng)目三：大慶讓湖路地區(qū)集中供

57、熱項(xiàng)目介紹項(xiàng)目三：大慶讓湖路地區(qū)集中供熱項(xiàng)目介紹該項(xiàng)目位于大慶市西城區(qū)中部讓胡路地區(qū)，是回收利用大慶煉化公司的循環(huán)冷卻水中蘊(yùn)含的廢能為民用建筑集中供熱的典型項(xiàng)目。該項(xiàng)目規(guī)劃總供熱面積 320 萬(wàn) m2，總供熱負(fù)荷為 220mw，其中供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為 192 mw，生活熱水設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為 28 mw。2006 年 11 月供熱面積 50.3 萬(wàn)平方米的一期供熱系統(tǒng)建設(shè)完成并進(jìn)三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程31行了兩個(gè)供暖季運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，供熱效果、節(jié)能減排效果十分顯著。2.62.6 循環(huán)水源熱泵技術(shù)特點(diǎn)循環(huán)水源熱泵技術(shù)特點(diǎn)地源熱泵系統(tǒng)的低位熱源有很多，如巖土體、地下水、地表水等。其中，地表

58、水包括河流、湖泊、海水、污水、中水或達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的廢水等。污水、中水或達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的廢水又屬于再生水的范疇。本文所利用的低位熱源即為三河電廠冷卻用的循環(huán)水。本文所利用的低位熱源即為三河電廠冷卻用的循環(huán)水。由于三河電廠循環(huán)冷卻水在冬季的溫度較高，一般為 25，所以熱泵系統(tǒng)的效率較高，僅需少量的電量輸入即能獲得較多的熱量，通常的比例能達(dá)到 1：4 以上。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有：（1）綠色環(huán)保電廠循環(huán)冷卻水中蘊(yùn)含著巨大的低品位熱能，屬于綠色、可再生能源。本系統(tǒng)沒(méi)有鍋爐，機(jī)房面積小，不用消耗煤炭、石油、天然氣等寶貴的一次性不可再生的能源，不排放二氧化碳及二氧化硫等氣體，除使用少量的電能以外，其運(yùn)行

59、沒(méi)有任何污染，具有顯著的環(huán)境效益。利用利用電廠循環(huán)冷卻水作為熱泵系統(tǒng)供熱低位熱源的突出優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在電廠循環(huán)冷卻水作為熱泵系統(tǒng)供熱低位熱源的突出優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在既可減少既可減少三河電廠循環(huán)水冷卻時(shí)的蒸發(fā)量，降低大氣的溫度，又為熱泵系統(tǒng)提供三河電廠循環(huán)水冷卻時(shí)的蒸發(fā)量，降低大氣的溫度，又為熱泵系統(tǒng)提供了低位熱源，起到了雙向節(jié)能的作用了低位熱源，起到了雙向節(jié)能的作用。因此，電廠循環(huán)冷卻水源熱泵是一種利用清潔的可再生能源的技術(shù)，具有深遠(yuǎn)的節(jié)能效益、環(huán)境效益。（2）高效節(jié)能三河電廠循環(huán)水余熱熱泵集中供熱工程32電廠循環(huán)冷卻水冬季的溫度約電廠循環(huán)冷卻水冬季的溫度約 2525，所以熱泵的效率較高，所以熱泵的效率較高

60、，其其 copcop值與傳統(tǒng)的空氣源熱泵（如家用空調(diào)機(jī)）相比，要高出值與傳統(tǒng)的空氣源熱泵（如家用空調(diào)機(jī)）相比，要高出 6060左右，左右，運(yùn)行費(fèi)用為普通中央空調(diào)的 5060。與傳統(tǒng)供暖方式相比，電廠循環(huán)冷卻水源熱泵供暖要比電鍋爐供暖節(jié)省四分之三以上的電能，比燃煤鍋爐節(jié)省二分之一以上的一次性能源。（3）供暖規(guī)模大電廠循環(huán)冷卻水源熱泵系統(tǒng)可供暖、生活熱水，一機(jī)多用，機(jī)組緊湊，可集中布置，節(jié)省建筑空間。電廠循環(huán)冷卻水量大，蘊(yùn)含的低位熱量多，與其它熱泵系統(tǒng)（地源熱泵、地下水源熱泵）相比較，供熱規(guī)模與其它熱泵系統(tǒng)（地源熱泵、地下水源熱泵）相比較，供熱規(guī)模大。大。（4）熱泵機(jī)組運(yùn)行可靠熱泵機(jī)組的運(yùn)行情況穩(wěn)