酒店废水热能收回思索

笔者针对某大酒店的蒸汽冷凝水能源大多未被利用的情况，定量分析不同条件下的蒸汽冷凝水利用方案。利用废水源全热回收高温热水机组在制冷季节提供生活热水，供暖季节为空调系统提供热源补充，并对其进行节能计算与分析。

1系统简介

洗衣废水热量回收系统，通过废水源全热回收高温热水机组内部的蒸发器和污水热交换器的作用吸收污水热量(降低污水的排放温度)，回收原本从排水管排出的废高温热水的热量，通过热泵和高温冷凝器的作用加热生活用水，达到能源循环回收利用的目的。利用板式热交换器回收蒸汽冷凝水的热量为空调系统回水进行加温。达到能源回收利用的目的。

2设计参数输入

洗衣房每日耗能：冷水30~40t，热水40~30t洗衣房日产废水：70~80t(37~40℃)间歇排放蒸汽冷凝水：蒸汽冷凝水(80℃)量根据制冷和采暖季节蒸汽使用情况确定情况1——制冷季节蒸汽用量少，10t情况2——采暖季节蒸汽用量多，60t。

3设计说明

制冷季节流程：

1)制冷季节的运行特点：蒸汽主要用于洗衣机房的衣物毛巾的烘干作业，所以蒸汽冷凝水量小。热回收机组的作用是加热生活热水，加热量小。

2)流程说明：80℃蒸汽冷凝水和40℃洗衣房污水在沉淀式污水箱混合，根据混合量混合成45~50℃洗衣房污水再通过污水热交换器与废水源全热回收高温热水机组进行热交换，排出低温(15℃)洗衣房污水。废水源全热回收高温热水机组运行提供生活热水。水路之间的切换通过截止阀来完成：板式热水热交换器旁通截止阀4打开(截止阀1关闭)，80℃蒸汽冷凝水不经过板式热水热交换器直接进人沉淀式污水箱；废水源全热回收高温热水机组截止阀2打开(截止阀3关闭)。

采暖季节流程：

1)采暖季节的运行特点：蒸汽主要用于大楼空调的采暖和少量洗衣机房的衣物毛巾的烘干作业，所以蒸汽冷凝水量大。热回收机组和板式热水热交换器的作用是初步加热空调回水。

2)流程说明：80℃蒸汽冷凝水经过板式热水热交换器与空调回水进行热交换排出50℃蒸汽冷凝水，给空调采暖进行初步加热。板式热水热交换器排出的50℃蒸汽冷凝水图3供暖季节运用流程与40℃洗衣房污水在沉淀式污水箱混合，根据混合量混合成45～50℃洗衣房污水在污水热交换器中与废水源全热回收高温热水机组进行热交换，排出低温(15℃)洗衣房污水。由于废水源全热回收高温热水机组回收的热量要远大于生活热水的消耗，所以只给空调供暖。生活热水的加热则由热水锅炉完成。水路之间的切换通过截止阀来完成：板式热水热交换器旁通截止阀4关闭(截止阀1打开)，80℃蒸汽冷凝水经过板式热水热交换器后直接进入沉淀式污水箱；废水源全热回收高温热水机组截止阀3打开(截止阀2关闭)。废水源全热回收高温热水机组在切换截止阀时，机组内部的水必须放干净。沉淀式污水箱的作用：①将洗衣房的污水在沉淀池中沉淀出布屑等杂物，保证污水热交换器不会发生脏堵；②洗衣房的污水间歇性排放，不能给废水源全热回收高温热水机组提供稳定的废热水源，需要一个能满足机组连续运行的储热箱。

4节能设计计算

1)制冷季节

制冷季节每天有蒸汽冷凝水10t(80℃)和洗衣房污水70~80t(37~40℃)通过废水源全热回收高温机组进行废热回收，变成低温(15℃)废水排放。废水的热回收量用下式计算：Q=c[m1(1—15)+m2(t2—15)(1)式中：C为水的比热容，4．183kJ／(kg•℃)；m和m。分别为每天洗衣房污水的排放量(取75t)和蒸汽冷凝水的排放量；t和t：分别为洗衣房排放污水的温度(40℃)和蒸汽冷凝水的温度。将相应数值代入式(1)，得到每日废水热回收量QI为2934kW•h，即每小时回收废热量为122kw。选用1台废水源全热回收高温热水机组HwHRU_150M，每小时回收废热量122kw，每小时为热水提供143kw的热量，即每天提供143×24kW•h的加热量，这些热量将循环流量24．8rn3／h的水从15℃加热到55℃。则总共加热水的质量(kg)为m3=143x24×3600／[c(t3一t4)]=73842这些热水基本可以满足酒店热水供应要求(74t)。

2)供暖季节

制冷季节每天有蒸汽冷凝水60t(80℃)和洗衣房污水70~80t(37~40℃)通过废水源全热回收高温机组进行废热回收，变成低温(15℃)废水排放。废水源全热回收高温热水机组的负荷即废水的热回收量仍采用式(1)计算，取相关数值代入，得每日废水热回收量Q2为4618kW•h，即每小时回收废热量为192kW。板式热水热交换器的负荷为Q=cm2(￡2—50)(1)代入相应数值，得Q为2092kW•h。选用废水源全热回收高温热水机组HWHRU-150M和HWHRU-80M各1台。前者每小时回收废热量122kW，热水制热量143kW，热水循环流量24．8m3／h；后者每小时回收废热量70kw，热水制热量83kW，热水循环流量14．3m3／h。2台机组的热水制热量为226kW(即143+83)，总热水循环水流量为39．1m／h(即24．8+14．3)。系统总计提供热水加热量Q=+226X24：2092+226×24=7516kW，可以减少供暖的蒸汽负荷7516kW。

5系统经济性

废水热量回收循环系统初投资情况见表15．2运行费用1)制冷季节空调制冷每年6—1()月运行。采用废水源全热回收高温热水机组提供生活热水，全年的耗电量为143kW÷5．1×24X150=100941kW•h其中，机组能效比EER(包括水泵的运行功率)为5．1。电费按1元／千瓦时计算，则每年需制热水电费10．1万元。

采用热电厂蒸汽加热时，蒸汽加热1t热水需35元(数据由甲方提供)，则每年需制热水费用为74t×35元×150天=38．8万元用废水源全热回收高温热水机组与用热电厂蒸汽加热生活热水所需费用相比，每年节省38．8万元一1O．1万元=28．7万元2)供暖季节空调供暖每年11月一次年3月运行。采用废水源全热回收高温热水机组提供供暖热水，全年的耗电量(kw•h)为226÷5．1×24×150=159529其中，机组能效比EER(包括水泵的运行功率)为5．1。电费按1元／千瓦时计算，则每年需制热水电费15．95万元。用热电厂提供1t蒸汽需247元(甲方提供数据)，供暖负荷为7515kW，需要12．5t蒸汽，则每年需蒸汽制取费用为12．5×247×150=46．3万元。用废水源全热回收高温热水机组与用热电厂蒸汽所需费用相比，每年节省46．3万元一15．95万元=30．35万元。废水源全热回收高温热水机组在制冷季节提供生活热水，供暖季节为空调系统提供热源补充，每年节省28．7万元+30．35万元=59．05万元，是原方案费用的69。根据初投资及运行费用分析可知，只需要7．6个月就可以收回所有投资。

6结束语

废水源全热回收高温热水机系统高效节能，用于加热生活热水，大幅降低系统运行费用(全年运行费用低于太阳能电辅系统)，运行费用约为蒸汽锅炉的，并且占地面积非常小(与太阳能电辅系统相比)，维修率低，美观度高；由于废水源全热回收高温热水机系统结构紧凑，循环管路短，热损耗低，所以系统效率高；一年四季全天候运行，不受夜晚、阴天、风、雨、雪等恶劣气候的影响；全自动控制，可实现无人化运行管理。