赤峰市利用工業余熱供熱節能示范工程項目

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一、案例名稱

赤峰市利用工業余熱供熱節能示范工程項目

二、案例業主

赤峰金劍銅業有限責任公司

三、案例內容

1.技術原理及適用領域

低品位工業余熱應用城市集中供熱技術解決了低品位工業余熱集中供熱系統在熱源采集整合匹配、余熱遠距離輸送及系統運行調節等三方面的關鍵技術問題。

以火積分析法為基本原則，建立多品位余熱的取熱流程優化方法和工具，充分減少熱源采集整合匹配過程中的損失，實現余熱的溫度對口和梯級利用，為城市大規模集中供熱提供與熱網參數相匹配的熱源。

采用梯級供熱末端、吸收式換熱末端、電熱泵末端等降低一次網回水溫度的技術，實現供熱系統回水溫度的大幅度降低，顯著提高工業余熱回收率并提高工業余熱遠距離輸送的能力，打造低溫供熱的創新理念。

研究多熱源集成綜合利用技術，提高工業余熱供熱系統的可靠性和調節性，使得工業余熱作為城市集中供熱的重要熱源這一設想真正實現。應用以上三項關鍵技術，成功實施赤峰市金劍銅廠工業余熱應用于城市集中供熱項目，填補了赤峰市小新地及松山區100余萬平方米的供熱缺囗，同時實現了顯著的環境效益與經濟效益。項目運行的9個月供暖季內，累計回收工業余熱48.2萬GJ，相當于節省供熱標煤16716噸，同時實現節水193000噸，銅廠能源利用率從項目實施前的30%提升至50%以上。

2.項目實施情況

項目于2010年10月開始，由節能服務公司和清華大學建筑節能研究中心組織對赤峰金劍銅業有限責任公司進行實地考察調研。

2011年5月由中國中元國際工程公司和清華大學建筑節能研究中心共同完成《赤峰市利用熱泵技術實現工業余熱應用于城市集中供熱示范工程項目可行性研究報告（代項目建議書）》。

2012年4月委托中元國際工程公司進行該項目的設計工作，并于8月前完成主要設備的公開招標；同時工程的實施采取工程總承包的方式，通過采取公開招標由中元國際工程公司中標；工程監理也通過公開招標由赤峰華虹監理公司對該工程全程進行監督檢查。

2012年9月工程的土建及設備管線安裝正式實施，并于2012年11月完成了一期工程的大部分工程。其中包括土建施工及設備安裝等工作。

2013年1月開始調試運行，正式為赤峰城區居民供熱。同年4月15日順利完成供暖季供暖任務。期間共計回收工業余熱9.2萬GJ，最大供熱面積70萬平方米。

2013年5月，在2012一2013年供暖季結束后，節能服務公司認真總結了經驗，提出了對一期工程的改進方案。系統將新增干燥酸、沖渣水及吸收機等工業余熱回收系統及設備。

2013年7月一期改造工程開始實施，2013年9月改造工程基本完成。

2013年10月一期改造工程調試運行，2013年10月15日為居民供暖。

2014年1月典型熱力站吸收式末端改造完畢并運行，利用清華大學建筑節能研究中心研發的立式多級吸收式換熱器有效降低了熱網一次網的回水溫度。

2014年2月進行典型熱力站電熱泵末端改造設計，該設計方案可以使得熱網一次網的回水溫度降低至25℃以下。

2014年4月15日完成2013-2014供暖季供暖任務，回收工業余熱約39萬GJ，最大供熱面積達120余萬平方米。

四、項目年節能量及節能效益

1.年節能量

在2012一2013年采暖季，項目運行的3個月內，利用工業余熱供熱總計92280GJ相當于節約供熱標煤3416噸。

在2012一2013年供暖季結束后，節能服務公司認真總結了經驗，提出了對一期工程的改進方案。2013—2014年采暖季低品位工業余熱供熱系統。來自城市熱網一次網的45℃回水進入銅冶煉廠，以并聯的水路分別回收銅廠制酸工藝干吸工段的吸收酸余熱及沖渣水余熱，回收吸收酸余熱后水溫提升至62℃左右，回收沖渣水余熱后水溫提升至70°℃左右。并聯的水路混合后水溫約為64℃，進入第一類吸收式熱泵。第一類吸收式熱泵利用中高壓的蒸汽驅動，回收制酸工藝干吸工段的干燥酸余熱，并將蒸汽及干燥酸余熱兩部分熱量都傳遞給熱網一次網水。最終一次網熱水的供水溫度可以達到70℃，滿足城市熱網的供熱需要。

在2013-2014年采暖季，平均利用工業余熱供熱余約25MW（不包括吸收式熱泵回收的93%酸冷卻余熱）。項目運行的6個月內，共計回收工業余熱量約39萬GJ，折合標煤13300噸。

節能量計算方法：

熱量公式為Q=cm△t

c—水的比熱容；

m—熱網水流量；

△t—熱網水的溫差。

2.年節能效益

項目經濟效益顯著，如表所示。2012-2013年采暖季運行的3個月內共計回收工業余熱9.2萬GJ，實現供熱收入195.8萬元。

2013一2014年采暖季運行的6個月內共計回收工業余熱39萬GJ，實現供熱收入828.2萬元。

供熱收入

五、商業模式

該項目采用合同能源管理節能效益分享型的模式運作。用能單位與節能服務公司就產生的節能效益進行分享，其中熱源提供單位（用能單位）占15%，節能服務公司占85%，合同期為20年。

六、融資渠道

1.資金來源

項目工程總投資為8638.32萬元，其中固定資產投資8585.51萬元，鋪底流動資金52.81萬元。資金全部由企業自籌解決。

2.資金使用情況

一是供熱管道建設和主設備投入，以及生產用房屋建筑物建設。二是項目技術改造工程物資儲備投入。三是用于項目實施所必須的管理費用等。為確保項目的完成，項目實施將資金用于必需的和急需的建設內容上，強化資金管理，專款專用。

（1）供熱管道建設投入資金2865萬元，管道與城市供熱管網相連，實現了工業余熱供暖。

（2）供熱熱泵機組投入資金276萬元，該設備是國內具有專利技術熱泵換熱機（ZL200810101064.5），全程采用分散控制系統，遠程終端控制單元和ADSL通信技術。

（3）供熱板式換熱器投入資金281萬元，共投入14臺。

（4）供熱一吸酸冷卻器、干燥酸冷卻器、二吸酸冷卻器、三吸酸冷卻器各1臺，共投入資金276萬元。

（5）供熱管道保護系統投入43萬元。

（6）三吸技術改造資金投入175萬元。

（7）項目工程物資儲備投入301萬元。

（8）供熱生產用房屋建筑物建設投入54萬元。

（9）項目工程前期可研勘察費用支出82萬元。

七、優惠政策

項目獲得2012年中央基建投資預算（撥款）1000萬元，專項用于節能重點工程、循環經濟和資源節約重大示范項目及重點工業污染治理工程。