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2.2系统的设计
设计采用将板式换热机组串联冷却水系统管网的方式,从锻造线出来的热水先经换热机组换热降温后,再经冷却塔冷却后由泵输送到锻造线。系统流程详见图1所示。
2.2.1热风采暖用余热利用系统控制说明:
①当热风采暖用板式换热机组运行时,电动调节阀V5关闭。
②冬季时,当温度传感器T4温度降至46℃时,电动调节阀V5开启,通过调节进入换热机组的水量控制T4的温度不低于46℃。当电动调节阀V5全开时,板式换热机组关闭;当温度传感器T4温度升至53℃(可调)时,板式换热机组重新开启,通过调节进入板式换热机组的水量控制T4的温度不低于46℃。
2.2.2生活热水用余热利用系统控制说明:
①当温度传感器T3温度降至60℃时,板式换热机组关闭;当温度传感器T3温度升至60℃(可调)时,板式换热机组开启。
②板式换热机组关闭时,生活热水由蒸汽直接加热提供。
3余热利用系统的节能预分析
3.1增加的初投资
从以上的余热利用图中可以看出,热风采暖系统及生活热水系统都设计有蒸汽作为辅助热源,故采用余热利用系统将增加以下初投资。
3.2运行费用分析
热风采暖系统全年运行3个月,按83天计,加工车间按2班16小时计;生活热水系统全年250天计,每天运行2小时。
3.2.1热风采暖全年耗热量:QV=ZNQ(ti-ta)/(ti-tW)[1]
式中QV:采暖全年耗热量,kJ;
Z:热风采暖装置每天运行小时数,h;
N:采暖期天数;
Q:热负荷,kW;
ti:室内计算温度,℃;
ta:采暖期室外平均温度,℃;
tw:冬季通风室外计算温度,℃;
QV=0.036×16×83×3500×(15-3.2)÷((16-(-1.6))=3116MW
蒸汽耗量:G=3.6QV/r[2]
式中G:蒸汽耗量,kg/h;
QV:采暖全年耗热量,W;
r:蒸汽在凝结压力下的汽化潜热,kJ/kg。
G=3.6QV/r=3.6×3116×106÷2164=5184t
热风采暖耗量按70%由余热供给计,按蒸汽180元/t计,则每年节省蒸汽费65万元。
3.2.2生活热水全年耗热量:
Q全年=831.2×250×2=415.6MW,约合蒸汽692t/年,热风采暖耗量按70%由余热供给计,按蒸汽180元/t计,则每年节省蒸汽费8.8万元。
3.2.3热风采暖用板式换热机组用电费用:
板式换热机组每小时耗电量33kW,采暖期耗电量为33×16×83=43824kW,电费按1.2元/度,总费用为43824×1.2=5.26万元。
3.2.4生活热水用板式换热机组用电费用:
板式换热机组每小时耗电量3kW,全年耗电量为3×250×2=1500kW,电费按1.2元/度,总费用为1500×1.2=0.18万元。
3.2.5投资回收期:
全年运行节省的费用为65+8.8-5.26-0.18=68.36万元,
投资回收期为92.5÷68.36=1.35年。
4结论
经过上述的分析和对比,使我们充分认识到了循环冷却水余热利用系统的重要性,同时也说明循环冷却水余热利用系统是可行的、节能的。由于目前本人对循环冷却水余热利用系统的研究仅处于理论阶段,项目的具体实施方案还需做进一步的研究和探讨,系统的实施效果及节能效果需待项目实施后确定。
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