能源利用系統節能改造

【摘要】簡述了能源利用系統節能改造項目的概況，測算其節能效果及對其經濟效益進行分析。分析結果表明，項目改造后預計可實現節能9970.88噸標準煤，節能收益為897.38萬元/年。該項目財務和技術均可行，投資回報可觀，節能效果顯著。

【關鍵詞】能源利用；余熱回收；節能改造

0.前言

互太（番禺）紡織印染有限公司位于廣州市南沙區萬頃沙鎮，是一家生產中高檔針織服裝面料的大型港商獨資企業。隨著節能降耗工作及清潔生產的深入持續開展[1]，互太公司委托廣州烈焰節能技術服務有限公司針對其原有的能源系統進行診斷，挖掘節能潛力。當前，互太公司能源利用方面主要存在以下問題：據2011年統計數據，調節池廢水總量達9543934噸，源廢水平均溫度為42.3℃，如此巨大的余熱未加以回收利用[2，3]。

針對上述問題，互太公司計劃在2012年～2013年實施《能源利用系統節能改造》項目。擬通過在調節池中建設廢水集中深度熱回收系統，對全廠外排源污水進行二次余熱回收，進一步降低污水源水溫度，從而實現能源回收利用的目的。

1.項目概況

1.1項目內容

本節能改造主要是在現有設備和工藝的基礎上進行的，改造后公司的產品種類及數量不會發生較大變化。

本項目為能源利用系統改造，包括兩個子項目：（1）廢水深度余熱回收系統建設：在調節池中新增廢水深度二級余熱回收系統；（2）熱水制冷機組升級改造：新增三臺1740KW制冷量的熱水溴化鋰空調制冷機組。

1.2項目建設目標

項目建成后，預計實現年節能量折合標準煤9970.88噸，節能收益為897.38萬元/年。

1.3項目投資估算

本項目總投資為820萬元，其中購置設備費480萬元，公用工程340萬元。

1.4項目實施時間

為盡量減少改造對企業生產經營的影響，技改安排在正常的檢修期間進行，因此，工程實施時間跨度較大，總的改造時間為0.5年，即2012年7月～2013年1月。

2.節能改造方案

擬在調節池中建設廢水深度二級余熱回收系統，對經過一級余熱回收系統排放的廢水進行二級余熱回收利用，回收利用的熱能用于加熱車間源水或直接用于溴化鋰熱水機組進行集中供冷運作。其供冷系統是一個由現有的四臺1740KW制冷量熱水空調、一臺700KW熱水空調及新增的三臺1740KW制冷量的熱水型溴化鋰空調組成的熱電冷綜合能源利用系統。通過調節池綜合廢水熱能深度回收及溴化鋰熱能制冷系統改造提升，全面深化廠區原有能源利用系統規模，達到節能目的。

3.節能分析與計算

3.1廢水深度余熱回收系統節能量分析與計算

廢水深度二級余熱回收系統，對經過一級余熱回收系統排放的廢水進行二級余熱回收利用，回收的熱能用于加熱車間源水或直接用于溴化鋰熱水機組進行集中供冷運作。因此，廢水深度余熱回收系統回收的熱能便是能源利用系統的節能量。根據2011年調節池廢水水量和水溫統計的數據得，廢水總量達9543934噸，源廢水平均溫度42.3℃，預計二級廢水余熱回收系統建設完成后，調節池廢水溫度可從42.3℃下降至34℃，預計年節能量為10233.47噸標準煤，其年節能量計算如下所示。

年節能量=調節池廢水水量×調節池廢水溫差×水的比熱×熱交換效率×1000÷（4.18×7000×1000）

=9543934t×（42.3℃-34℃）×4.2kJ/（kg℃）×90%×1000÷（4.18×7000×1000）

=10233.47tce

3.2能源利用系統的能源消耗分析與計算

能源利用系統的能源削減主要來自于新增二級換熱系統能源消耗及溴化鋰機組能源消耗。造成能源削減的用能設備包括：①二級廢水余熱回收系統中的污水泵，額定功率20KW；②溴化鋰熱水機組，額定功率553.5KW。二級廢水余熱回收系統新增的設備運作時間跟生產時間同步，按全年300天計算，而溴化鋰空調機組主要在五月至十月使用，按半年150天算。這些設備的年耗能量為262.59噸標準煤，其能源消耗計算如下所示。

年能耗=（二級余熱回收系統設備的耗電量+溴化鋰熱水機組耗電量）×ηc

=（二級余熱回收系統設備機組額定功率×年運行時間+溴化鋰熱水機組額定功率×年運行時間）×ηc

=（20KW×300d×24h÷10000+553.5KW×150d×24h÷10000） ×1.229tce/萬KWh

=262.59tce

3.3項目年總節能量

能源利用系統的年總節能量為廢水深度余熱回收系統節能量減去新增用能設備的能源消耗量，即：E總=10233.47-262.59=9970.88（tce）。

4.經濟效益分析

4.1節能收益

項目完成后年總節能量9970.88噸標準煤，煤價格按900元/噸計算，年節能收益可達897.38萬元。

4.2成本費用估算

本項目改造前后成本費用發生變化的項目有以下三方面：

（1）設備及建筑折舊費。設備部分按10年折舊，公用工程部分按20年折舊，殘值率按5%計算，折余值在期末回收。折舊費總共61.75萬元。

（2）運行費用。本項目能源利用系統改造新增的用能設備需消耗電能，以運行新增設備的耗電量213.66萬KWh計算，每千瓦時電費均價0.8元，則新增電能耗費170.93萬元。

（3）維修費用。按折舊費的20%計算，得12.35萬元。

綜上所述，項目運行的年總成本為245.03萬元。

4.3利潤估算

（1）利潤總額。節能收益扣除總成本費用后為利潤總額，該項目達產期，每年新增利潤總額652.35萬元。

（2）凈利潤。新增利潤總額扣除所得稅后為凈利潤。年新增所得稅為163.09萬元，新增凈利潤為489.26萬元。

4.4項目盈利能力分析

項目靜態投資回收期2.18年（含建設期），盈虧平衡點27.31%，總投資收益率79.55%，資本金凈利潤率59.67%。項目投資效果良好，財務可行，項目完成后，不僅增加企業的盈利，而且較大地降低能耗水平。

5.結語

5.1項目技術可行

本項目實施的能源利用系統改造方案，應用廣泛，技術成熟可靠，風險小。

5.2項目投資回報可觀

該項目總投資為820萬元，改造后可實現年節能量9970.88噸標準煤，節能收益897.38萬元/年，項目投資回報可觀，節能效果顯著。

【參考文獻】

[1]解金良.聯合站中污水余熱的回收利用[J].中國高新技術企業，2011，（3）：92-93.

[2]史美中，王中錚.熱交換器原理與設計[M].南京：東南大學出版社，2009.

[3]楊世銘，陶文銓.傳熱學[M].北京：高等教育出版社，2006：4.