基本信息

项目名称:
贵阳市污水源热泵利用可行性研究
小类:
能源化工
简介:
本项目采用污水源热泵技术,通过相关研究的计算方法,特别是贵阳地区相关研究的计算公式和采用工程部门的计算经验值,计算出贵阳市现有污水处理量中所蕴含的可转换热能。根据计算值可得出该部分能源十分丰富,若能加以利用将大大节约电能及其他高品位能源的消耗、减少污染物的排放。为了使该技术发挥最大经济效益、环境效益以及社会效益,我们根据实际情况将设备利用划分为空调的前置端和新建空调供热(冷)系统两大类。使设备广泛应用于贵阳市各污水汇集处,从而利用污水源热泵提取污水中的低位能源。我们希望该技术的应用能够为贵阳市循环经济的发展、和谐社会的构建起到积极的作用。
详细介绍:
污水是一种宝贵的可再生资源。污水源热泵是污水热能利用的一种形式, 是从城市污水低品位热源中提取热量,转换成清洁能源,向外提供供暖热源或空调冷源的热泵系统。相关研究显示,按现在的污水源热泵技术能力,如果能利用其中的50%能量,1万吨污水温度每降低3度,就可获得1000吨煤燃烧所产生的热量。 贵阳市的污水温度与气温温差冬季为5度以上,夏季温差为6度以上。据实地调查,贵阳市目前有4个污水处理厂,每天污水处理能力为0.1万-20 万m3不等,贵阳市主城区每天产生污水总量为55 万m3。如果按照贵阳地区平均负荷指标为50w/m2(经验确定值),根据公式:供热面积=可提取能量(Q)/平均负荷指标(50w/m2),可以计算出贵阳各污水厂的供热能力,反映出贵阳市污水热泵所需污水源充分且蕴含能量丰富,具有很大潜在利用价值。 文章还针对贵阳医学院附属医院门诊大楼已经使用污水源热泵的情况进行深入调查和分析,论证了在贵阳地区推广该技术是切实可行的,也是有着光明前景。为此,我们在现有技术背景下还对贵阳市污水源热泵技术的全面推广运用做出了宏观设计,对可采用的技术措施做了分类并且以图片的形式做出说明。 作为一项新的资源回收再利用技术,污水源热泵系统在当前技术背景下能够做到与贵阳市实际的自然、经济、社会技术有机结合,并产生了良好的环境效益。通过定性与定量结合的分析结果,我们坚信该项技术一定能够在贵阳市乃至贵州省推广应用,为贵州循环经济的持续健康发展、贵阳市生态城市的建设、贵阳经济社会的可持续发展做出巨大的贡献。

作品专业信息

撰写目的和基本思路

1.撰写目的:建立新型的集中供热(冷)模式,促进我省的循环经济型生态城市建设和节能减排的实际效果。 2.基本思路:对贵阳市9个主要污水处理厂污水中所赋存热能进行了分析与探讨。一是计算污水中所赋存的热(冷)量、可利用的热(冷)量、节能量;二是计算污水处理厂在利用污水中赋存的热能时,CO2、 NOX、SOX及粉尘等的削减量,为污水热能回收利用技术改进提供依据。

科学性、先进性及独特之处

污水源热泵是利用城市污水代替传统能源为城市空调系统供暖和制冷,其节能减排效果十分显著。 研究成果的实现,可以明确目前贵阳地区的污水可利用量。如果开发方案得以实施,将会对贵阳地区乃至贵州省的能源利用提供参考方向,又可大幅的减少资源消耗,减少温室气体的排放,积极地响应节能减排的政策,又对全省的循环经济发展以及生态城市建设起到一定的推进作用。

应用价值和现实意义

通过地区污水低位热能应用与研究,可为污水水源热泵热交换器技术提供改进依据,加快我省建设污水源热泵供热(冷)系统,产生可观的经济效益。采用污水源热泵,可节约燃煤、燃气等资源,减少烟气的排放量,无任何环境负影响。 污水资源化利用,提高水资源的二次利用价值,对我国履行《京都议定书》的减排任务具有深远的意义。

学术论文摘要

概述了污水源热泵的基本特性, 分析比较了其相对于其他热源的优越性。结合贵阳地区可利用的污水量及污水的特征, 概算了可供热的面积, 简要分析了应用污水源热泵的经济效益、环保效益、社会效益。 指出了推广应用污水源热泵所需要解决的问题及相应的解决方法。

获奖情况

该作品荣获第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛贵州省终审决赛(自然科学类学术论文)二等奖。

鉴定结果

参考文献

[1]毛大庆.城市循环经济建设中的污水热能资源开发与水资源再生一体化研究[J].生态经济,2006(8). [2]孙德兴.污水源热泵空调项目推广与应用[J].中国科技奖励,2008(2). [3]赵明洁.太原市污水源热泵系统工程实例与应用可行性分析[J].暖通与设备,2008年第11期 [4]陈良海,吕吉华,吴邦信,冯春,章圣样,李树霞.水源热泵技术在贵阳地区的应用及发展前景[J].贵州工业大学学报(自然科学版) 2006,12(6). [5]贵阳市中铁五局污水水源热泵中央空调系统工程(贵阳市中铁五局内部资料)

同类课题研究水平概述

1.国外现状:污水热泵技术已经成为节能环保的技术产品,在世界各工业发达国家越来越多的得到利用。美国、日本、以色列、南非、澳大利亚、俄罗斯等国早已开展污水利用的工作。1998年美国商业建筑中水源热泵系统已占空调总保有量的19%,其中有新建筑中占30%。美国2001年达到每年安装40万台热泵的目标,降低温室气体排放1百万吨,年节约能源费用达4.2亿美元。此后,每年节约能源费用再增加1.7亿美元。在瑞士,奥地利等国家用于集中供暖(冷),作为供热装置中热泵所占比例,瑞士为96%,奥地利为38%,丹麦为27%。目前,瑞典斯德哥尔摩有40 %的建筑物采用热泵技术供热,其中10 %是利用污水处理厂的出水。 2.国内现状:目前国内提供污水制热(冷)的产品较少。2003年全面完成50个示范工程,完成近100万平方米建筑物的中央空调。全国地源热泵系统的应用面积到2004年底已经超过2000万平方米。在2005年之后,中国水源热泵的应用明显加快,、按照水源热泵的技术特点,未来在沿海较发达城市(大连、秦皇岛、青岛、烟台等)以及地表水丰富的南方地区都能够得到广泛的应用。目前,贵州只启用了地表水源热泵技术并获得一定的成果。水源热泵系统的应用价值超过了3000万元。污水源热泵技术仍未在贵州进行推广
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