項(xiàng)目概況

在江蘇常州某金屬加工企業(yè)有四條金屬熱處理產(chǎn)線的熱水洗槽、AQ退火槽、酸洗槽、逆流漂洗槽需要進(jìn)行加熱保溫，不同槽液內(nèi)對(duì)應(yīng)溫度不同，所需要求范圍在60~90℃。該廠原來采用4公斤管道蒸汽來保證溫度，每條產(chǎn)線蒸汽用量在0.25~0.35噸/h，四條產(chǎn)線滿負(fù)荷生產(chǎn)全年費(fèi)用300萬元以上。因工廠節(jié)能降碳改造升級(jí)需求，打造電熱耦合智慧能源綜合應(yīng)用示范園區(qū)。針對(duì)一條產(chǎn)線熱水洗槽和AQ退火槽進(jìn)行供熱改造。

技術(shù)思路

通過煙氣換熱器回收高溫?zé)煔鉄崃績?chǔ)存在保溫水箱中并保持70℃恒溫，高溫余熱源熱泵吸收保溫水箱中熱量產(chǎn)生140℃熱水后在閃蒸罐中閃蒸為135℃飽和蒸汽，熱泵蒸汽管與原蒸汽管道對(duì)接，并在遠(yuǎn)端加裝閥門。正常運(yùn)行時(shí)采用135℃飽和蒸汽給熱水槽和退火槽恒溫至90℃，熱泵供汽不足時(shí)槽內(nèi)溫度下降至設(shè)定溫度，遠(yuǎn)端閥門打開，使系統(tǒng)維持穩(wěn)定。

計(jì)算選型

產(chǎn)線中各個(gè)水槽體積、要求溫度均不同，熱水洗槽長2.95m，寬1.32m，高0.6m，容積2.5m3溫度始終維持在90℃，同時(shí)偶爾補(bǔ)水；AQ退火槽長7.4m，寬1.5m，高0.54m，溫度要求90℃，正常生產(chǎn)時(shí)采用冷卻水降溫，停產(chǎn)時(shí)使用蒸汽加熱恒溫。工廠平均年工作260天，每天24小時(shí)，每天產(chǎn)能100噸左右。電價(jià)0.7元/kw，蒸汽價(jià)格 350元/噸。
（1）水槽散熱損失核算
正常生產(chǎn)時(shí)熱水洗槽加熱，停產(chǎn)保溫時(shí)熱水洗槽和AQ退火槽需要加熱。以水池散熱做為熱力模型計(jì)算，按照冬季環(huán)溫20℃，夏季環(huán)溫55℃考慮池壁保溫良好主要為表面蒸發(fā)散熱損失，夏季35.8kw，冬季42.9kw。
（2）物料帶走熱損失核算
物料在進(jìn)產(chǎn)線生產(chǎn)時(shí)會(huì)先在車間內(nèi)周轉(zhuǎn)，冬季平均溫度按照10℃，夏季平均溫度按照30℃考慮，物料進(jìn)入水槽每小時(shí)吸收熱量夏季34.0kw，冬季45.4kw。
合計(jì)耗熱量夏季69.8kw，冬季88.3kw，折合蒸汽用量0.09~0.12噸/h。

主機(jī)選型

根據(jù)系統(tǒng)所需加熱功率為88.3kw，使用一臺(tái)諾通生產(chǎn)高溫余熱源熱泵，型號(hào)為NT-WS-120STW。即可滿足使用需求，參數(shù)見下表：

應(yīng)用效果

該項(xiàng)目于2023年7月份動(dòng)工，當(dāng)月完成施工并與現(xiàn)有蒸汽管道對(duì)接。目前所有設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，生產(chǎn)供熱效果良好，能夠穩(wěn)定的供應(yīng)熱量保證效果。
諾通科技金屬熱處理產(chǎn)線供熱系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中運(yùn)行參數(shù)如圖1所示，圖2為末端水槽實(shí)際溫度，可實(shí)現(xiàn)90℃恒溫效果。目前實(shí)際使用過程中，諾通科技NT-WS-120STW高溫水源熱泵使用側(cè)進(jìn)水溫度130℃，出水溫度135℃，蒸汽溫度130℃，系統(tǒng)能效在2.2左右。和原系統(tǒng)相比節(jié)省33.6％運(yùn)行成本，預(yù)計(jì)每條產(chǎn)線每年可節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用25.4萬元，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

諾通科技高溫水源熱泵是國內(nèi)水源熱泵出水溫度新型綠色蒸汽設(shè)備，出水溫度可以達(dá)到150℃，實(shí)現(xiàn)140℃飽和蒸汽供應(yīng)，具有60、120、240三款標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。
諾通科技通過專業(yè)的理論分析與系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提供了精細(xì)的理論設(shè)計(jì)過程與產(chǎn)品設(shè)備模型，讓客戶在感官上對(duì)系統(tǒng)有了更深刻的了解與更詳細(xì)的認(rèn)知。高溫水源熱泵可進(jìn)行模塊化組合，系統(tǒng)預(yù)留升級(jí)空間，制熱量有偏差可以隨時(shí)增加或減少機(jī)器，不造成投資浪費(fèi)。