特等獎(jiǎng)：上?？旅瘷C(jī)械有限公司——新景煤礦直冷式乏風(fēng)水汽能熱泵分布式供熱項(xiàng)目

2018年度中國(guó)分布式能源優(yōu)秀項(xiàng)目特等獎(jiǎng)

企業(yè)名稱：上海柯茂機(jī)械有限公司

項(xiàng)目名稱：新景煤礦直冷式乏風(fēng)水汽能熱泵分布式供熱項(xiàng)目

企業(yè)概況

上?？旅瘷C(jī)械有限公司：上海漢鐘精機(jī)股份有限公司的全資子公司，注冊(cè)資本5000萬(wàn)元人民幣，占地面積53280平方米，2009年投入試產(chǎn)，并將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。2010年取得生產(chǎn)許可證及ISO-9000認(rèn)證，2015年取得AHRI認(rèn)證。

主要推廣新產(chǎn)品：高溫?zé)岜寐輻U/離心式機(jī)組，采用大壓比離心式壓縮機(jī)，開發(fā)蓄冰、熱泵機(jī)組；采用RC2-G/T高溫螺桿壓縮機(jī)，開發(fā)80-120℃高溫?zé)岜脵C(jī)組；采用水蒸汽壓縮機(jī)，開發(fā)正壓型水蒸汽熱泵機(jī)組。單/雙機(jī)頭磁懸浮離心機(jī)組，單/雙機(jī)頭風(fēng)冷式變頻磁懸浮離心機(jī)組；300-350RT小型磁懸浮離心式冷水機(jī)組。大型變頻超低環(huán)溫空氣源熱泵機(jī)組。ORC膨脹發(fā)電機(jī)組，標(biāo)準(zhǔn)化半封閉、開啟式螺桿ORC機(jī)組，標(biāo)準(zhǔn)化半封閉、開啟式渦輪ORC機(jī)組。

主要客戶：為有志工業(yè)節(jié)能、綠色建筑事業(yè)的EMC公司提供工業(yè)熱泵OEM服務(wù)，提供完善的工業(yè)節(jié)能技術(shù)方案服務(wù)，以及機(jī)組售前、售后技術(shù)支持服務(wù)。

北京中礦博能節(jié)能科技有限公司：成立于2013年5月，大地煤炭設(shè)計(jì)院控股子公司，專業(yè)從事煤礦節(jié)能技術(shù)開發(fā)的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)；依托大地集團(tuán)在煤炭行業(yè)的工程總承包、工程設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，提供煤炭節(jié)能項(xiàng)目總包和EMC合同能源管理服務(wù)。目前已經(jīng)為40多家煤炭企業(yè)提供煤礦余熱利用替代燃煤鍋爐服務(wù)，項(xiàng)目遍布山東、河南、山西、陜西、內(nèi)蒙古等各大煤業(yè)集團(tuán)；節(jié)能技術(shù)涵蓋：乏風(fēng)余熱、空壓機(jī)余熱、礦井涌水余熱、電廠冷卻水余熱、化工余熱等。

項(xiàng)目背景

順應(yīng)環(huán)保形勢(shì)，進(jìn)風(fēng)井口的冬季空氣加熱防凍，不僅是北方煤礦的剛性需求，而且其加熱負(fù)荷占有煤礦冬季供熱負(fù)荷的絕大比率。然而，目前各煤礦冬季采用燃煤熱風(fēng)爐加熱井口空氣，因此受到煙氣污染物大氣排放的嚴(yán)格限制，30t/h以下的燃煤鍋爐已在逐步取締；而燃?xì)忮仩t雖然煙氣污染物大氣排放達(dá)標(biāo)，但運(yùn)行費(fèi)用高昂。因此采用直冷式乏風(fēng)水汽能熱泵回收排風(fēng)井的乏風(fēng)水汽能，以實(shí)現(xiàn)煤礦冬季分布式供熱，就成為中國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)的必然選擇。

項(xiàng)目介紹

新景煤礦直冷式乏風(fēng)水汽能熱泵分布式供熱：2016年6月，山西省陽(yáng)泉市新景煤礦順應(yīng)環(huán)保形勢(shì)，對(duì)其西北部距工業(yè)廣場(chǎng)直線距離3km的蘆南進(jìn)風(fēng)井熱風(fēng)爐煙氣排放系統(tǒng)開展脫硫、脫硝、除塵系統(tǒng)改造，以減少大氣污染物排放。進(jìn)入2017年，環(huán)保形勢(shì)愈發(fā)嚴(yán)峻、減排指標(biāo)更加嚴(yán)格。因此新景煤礦經(jīng)過(guò)考察與研究提出兩個(gè)方案：（1）對(duì)熱風(fēng)爐煙氣排放系統(tǒng)進(jìn)行再次改造；（2）回收排風(fēng)井的乏風(fēng)水汽能實(shí)現(xiàn)分布式供熱。“前者不需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行大改造，投入少、更省事，但會(huì)留下“后遺癥”；后者投入大，需要對(duì)燃煤鍋爐的供熱系統(tǒng)進(jìn)行全面的余熱利用改造，但能一勞永逸。通過(guò)論證，最終采用回收礦井乏風(fēng)水汽能熱泵分布式供熱系統(tǒng)方案，以取代現(xiàn)有燃煤鍋爐供熱系統(tǒng)，以滿足蘆南風(fēng)井的井口加熱防凍以及建筑采暖需求。

直冷式乏風(fēng)水汽能熱泵：（1）實(shí)現(xiàn)三級(jí)提取乏風(fēng)的溫降顯熱、凝露潛熱、結(jié)冰潛熱，取熱后出風(fēng)溫度可低達(dá)-15℃，取熱溫降可達(dá)30℃，取熱量可達(dá)53kJ/kg。（2）并行乏風(fēng)水汽能取熱箱利用乏風(fēng)余壓實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力取熱。（3）乏風(fēng)水汽能取熱箱與熱泵機(jī)組的距離和高差不受限制。（4）只包含取熱室和熱泵機(jī)組兩部分，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資少、可靠性高、維護(hù)量少、系統(tǒng)能效高。（5）滾動(dòng)融霜使得熱泵機(jī)組保持連續(xù)取熱、供熱、融霜，避免熱泵機(jī)組反向切換的吸氣管路熱容損失，精準(zhǔn)投放融霜熱量。（6）實(shí)現(xiàn)乏風(fēng)水汽能取熱箱、井口空氣加熱機(jī)組、熱泵機(jī)組的模塊化設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化制造與安裝。（7）并行乏風(fēng)水汽能取熱箱全時(shí)取熱大幅提高部分負(fù)荷熱泵能效。

項(xiàng)目運(yùn)行參數(shù)：

分布式供熱對(duì)象：蘆南風(fēng)井進(jìn)風(fēng)風(fēng)量325m3/s，地面建筑采暖面積約5000m2，總供熱負(fù)荷8.52MW。

熱泵制熱量：6臺(tái)熱泵機(jī)組總制熱量8.52MW，替代12t/h蒸汽鍋爐；

熱泵電功率：2.5MW，折合3.6t/h蒸汽潛熱；熱泵能效比COP：3.41kW/kW；

乏風(fēng)水汽能：乏風(fēng)量408m3/s，進(jìn)風(fēng)干球溫度12℃/相對(duì)濕度85%，出風(fēng)干球溫度4.5℃/相對(duì)濕度95%，乏風(fēng)凝結(jié)水汽量4.26t/h；

乏風(fēng)水汽能取熱：48臺(tái)乏風(fēng)水汽能取熱箱，總?cè)崃?.24MW，折合8.91t/h蒸汽潛熱；取熱量中水汽能比率達(dá)48%；

分布式供熱末端：18臺(tái)井口空氣加熱機(jī)組，最大總加熱量8.64MW，總送風(fēng)量225m3/s。

項(xiàng)目運(yùn)行節(jié)能效果：每年節(jié)省運(yùn)行費(fèi)408.9-128.8=280.1萬(wàn)元，并且作為EMC項(xiàng)目其分享回收期僅為3年。

本項(xiàng)目采用直冷式乏風(fēng)水汽能熱泵實(shí)現(xiàn)煤礦分布式供熱，已在中國(guó)煤礦行業(yè)迅速產(chǎn)生重大影響，2017年已累計(jì)完成14個(gè)煤礦、52.65MW供熱量的項(xiàng)目改造；2018年正在完成12個(gè)煤礦、91MW供熱量的項(xiàng)目改造；該成套技術(shù)已在利用乏風(fēng)熱泵加熱井口空氣的煤礦行業(yè)細(xì)分市場(chǎng)成功獲得45%的市場(chǎng)占有率，并居于世界領(lǐng)先地位和國(guó)內(nèi)壟斷地位。