引言

   能源是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，節(jié)能環(huán)保已成為了當(dāng)今時代的發(fā)展趨勢。我國是能源緊缺型的國家，節(jié)能環(huán)保的問題是中國現(xiàn)在以及未來經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的重中之重。只有堅持節(jié)約發(fā)展，清潔發(fā)展、安全發(fā)展，才能實現(xiàn)經(jīng)濟又好又快發(fā)展。同時，溫室氣體排放引起全球氣候變暖，備受國際社會廣泛關(guān)注。進一步加強節(jié)能減排工作，也是應(yīng)對全球氣候變化的迫切需要，在2013年，北京市發(fā)改委提出，北京市各重點控排企業(yè)排放實行總量限制，每年減少排放量2%，所以對于節(jié)能減排的任務(wù)非常艱巨。

　本工廠為TFT-LCDS.5代液晶顯示屏潔凈廠房，位于北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)，主要是26in-55in液晶顯示屏的生產(chǎn)， 全廠建鞏面積73萬ｍ2（工廠的具體布置見圖1），全廠采暖熱源原設(shè)計為余熱回收熱源和市政蒸汽。

 在工廠投建前，開發(fā)區(qū)管委會配套建設(shè)了路東區(qū)7號供熱站，該供熱站安裝有3臺35t/h的蒸汽鍋爐，由北京博大開拓?zé)崃τ邢薰矩撠?zé)運營為工廠供應(yīng)蒸汽。首次供熱于2010年11月開始，因廠房正進行工藝設(shè)備搬入，潔凈廠房內(nèi)沒有發(fā)熱量，沒有可回收熱源，所以當(dāng)時全廠的采暖熱源為市政蒸汽，蒸汽峰值用量達80 t/h，確保了工廠工藝設(shè)備按時搬人與調(diào)試。2013年，伴隨著工廠120K擴產(chǎn)完成后，生產(chǎn)線余熱回收量增人，基本滿足潔凈廠房的供暖需求，2013年至2014年采暖季，蒸汽用最已降至5.5 t/h左右，但按供熱臺同要求，從安全供應(yīng)蒸汽考慮，供應(yīng)量最低為20 t/h，工廠消耗不完的蒸汽須在廠內(nèi)進行排空，造成大量能源浪費和環(huán)境污染。自2011年起，受天然氣漲價等因素，北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的蒸汽價格持續(xù)上漲，表1為2011年～2014年蒸汽價格對比表。

為了積極響應(yīng)政府倡導(dǎo)的節(jié)能減排、綠色環(huán)保理念，推動產(chǎn)業(yè)向節(jié)能環(huán)保轉(zhuǎn)變，落實開發(fā)區(qū)按照減量化、再利用、資源化原則的循環(huán)化經(jīng)濟發(fā)展思路，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，經(jīng)過近三年運行經(jīng)驗和數(shù)據(jù)分析，生產(chǎn)線回收的余熱可完全滿足我司廠區(qū)供暖需求，所以向開發(fā)區(qū)管委會提出停用市政蒸汽，同時在工廠內(nèi)進行熱源系統(tǒng)改造，作為熱源的補充和應(yīng)急備用。停用蒸汽后，預(yù)計可減少天然氣消耗343萬Nm3；（折合碳排放量減少7420t），減少氮氧化物排放量6.05t，預(yù)計公司每年可節(jié)省成本2500余萬元。

1設(shè)計方案

1.1主要改造設(shè)計原則

優(yōu)先回收利用生產(chǎn)線內(nèi)的廢熱，包括空壓廢熱和冷凍機冷凝廢熱，不足部分采用新增燃氣熱水鍋爐補熱，對于不同區(qū)域重新制定供暖方案，表2：

1.1.1熱源系統(tǒng)現(xiàn)狀(見圖２)

  說明：

   1)冷機熱回收使用量約占系統(tǒng)可回收量（不含自由冷卻部分）的60%(約19000 kW)，其他熱量均通過冷卻塔散發(fā)，損失較大。

   2)空壓熱回收可回收熱量18000 kW（系統(tǒng)能力），目前沒有回收使用，均通過冷卻塔蒸發(fā)。

  3) 2012年-2014年3個采暖季運行，低溫?zé)崴到y(tǒng)均未使用蒸汽補熱，滿足熱水系統(tǒng)需求。

1.1.2熱平衡分析（見表3）

1.1.3解決方案原理（ 見圖３ ）

說明：1）增加燃氣真空熱水鍋爐4臺，單臺2800 kW（4t/h），分期建設(shè)（2015年先上2臺，待S2宿舍啟用后，再上另外2臺）供回水溫度為80℃/60℃，通過補熱板換為熱水系統(tǒng)在減產(chǎn)、停產(chǎn)時補熱用，同時在停產(chǎn)時為站房暖氣提供熱源。

    2)高溫?zé)崴到y(tǒng)不做調(diào)整，在減產(chǎn)或極端天氣時，再開啟高溫?zé)崴到y(tǒng)，由鍋爐熱水提供。

    3)將空壓機熱回收并入低溫?zé)崴飨到y(tǒng)，冬季優(yōu)先利用空壓機回收熱源，不足部分由熱回收冷水機組補充。

    4)純水原水加熱由空壓熱回收熱源調(diào)整為由低溫?zé)崴飨到y(tǒng)供應(yīng)。

1.2 改造內(nèi)容（見表４）

 1.3 改造新增主要設(shè)備清單（見表５）

1.4  改造的原理圖（見圖４－圖６）

2熱源改造項目改造要點

2.1設(shè)備選型

   1)鍋爐

   本次改造鍋爐采用了力聚品牌真空燃氣熱水鍋爐，鍋爐額定制熱量為2800 kW，要求帶煙氣熱回收裝置，總供熱能力為3080 kW。為了滿足北京地區(qū)的氮氧化物排放標準，要求采用低氮燃燒器，NOX＜80 mg/Nm3。

   本次鍋爐招標由鍋爐廠家提供配套煙囪及施工，鍋爐煙囪預(yù)制雙層保溫不銹鋼煙囪，煙囪使用壽命較長

  2)風(fēng)機盤管選型。

　　因8號綜合樓的熱源改為低溫?zé)崴?，風(fēng)機盤管需要重新選型并更換，所以風(fēng)機盤管選型尤為重要，經(jīng)過審核三家風(fēng)機盤管的參數(shù)，并且按照36℃/26℃的水溫進行選型，校核風(fēng)機盤管的盤管排數(shù)和風(fēng)量，最終選擇合格的風(fēng)機盤管。

2.2現(xiàn)場施工

   改造項目共計投資995萬元，涉及土建、電力、消防、動力等7個專業(yè)改造，包括拆除大型蒸汽管道1500多m，安裝管道1100m，安裝鍋爐及煙囪2套，安裝空調(diào)設(shè)備209臺，其中按期完成了鍋爐、水泵、風(fēng)機盤管、排風(fēng)機的設(shè)備招標和

訂貨，設(shè)備均按期到貨滿足工程進度需求；同時完成了改造工程包的招標和燃氣工程包的報裝工作，確保工程提前完工并調(diào)試完成。

   2.2.1施工過程中嚴控材料和施工質(zhì)量。確保工程無隱患，為后期運行打下堅實的基礎(chǔ)；改造工程工期短，難度大，夏季機房內(nèi)溫度高達40℃，涉及大量拆除和大型管道設(shè)備的安裝特種作業(yè)，特別是提前應(yīng)對北京市“世青賽”和“閱兵”期間的影響，7月、8月加強安全管理投入，進行工程加班作業(yè)，帶領(lǐng)項目組人員每天夜間加班至21:00，對每個施工點監(jiān)督到位，確保了改造工程的進度未受此影響。同時，及時召開項目協(xié)調(diào)會議60余次，及時解決工程中存在的問題，確保工程按期完成。

   2.2.2因增加鍋爐用的燃氣管道需在現(xiàn)有燃氣系統(tǒng)上開孔接駁（現(xiàn)有燃氣為VOC廢氣處理設(shè)備使用，停氣會導(dǎo)致停產(chǎn)），采用了不停氣接線技術(shù)進行接駁改造，未影響生產(chǎn)；同時利用原燃氣管道，減少燃氣管道360m（直接減少費用50萬元），減少施工工期2個月。

   2.2.3項目總投資1065萬元，改造工程量大、機房設(shè)備正在運行，改造難度大、作業(yè)環(huán)境溫度高，項目包括拆除1500 m蒸汽管道，安裝熱水管道llOO m，鍋爐及配套熱水系統(tǒng)2套，更換8號綜合樓全部風(fēng)機盤管等，通過強化現(xiàn)場管理、夜間趕工等措施，確保提前完成工廠供暖。

節(jié)能效果分析

項目改造完成后， 實現(xiàn)徹底停用市政蒸汽，每年減少費用2592萬元，新增鍋爐后，每年增加燃氣費用216萬元，合計每年減少2376萬元，詳見表6。

4結(jié)論

4.1通過對全廠熱源系統(tǒng)進行梳理，根據(jù)不同區(qū)域的供暖需求，重新制定供暖方案，實現(xiàn)徹底停用市政蒸汽，打破熱力公司關(guān)于用量和價格的壟斷，自建鍋爐熱水系統(tǒng)，可根據(jù)系統(tǒng)的需求自主開啟和關(guān)閉，每年減少2592萬元蒸汽費用。

4.2根據(jù)全廠區(qū)域供暖需求，采用熱回收設(shè)備或循環(huán)經(jīng)濟，達到節(jié)能經(jīng)濟運行，例如：利用空壓機房內(nèi)設(shè)備發(fā)熱，通過風(fēng)機輸送至純水站房和柴發(fā)機房（共計14580 m2），部分原采用蒸汽供暖區(qū)域增加風(fēng)機盤管或電熱風(fēng)幕采暖等。

4.3改造完成后，每年減少碳排放量8717t，每年減少氮氧化物排放量5.9t。

4.4系統(tǒng)運穩(wěn)定性：停用蒸汽后，系統(tǒng)運行更加節(jié)能、優(yōu)化，同時不存在高溫蒸汽系統(tǒng)運行維護作業(yè)的風(fēng)險，極大地提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

4.5對電子工廠回收熱源的利用有指導(dǎo)和推廣意義，通過采用行業(yè)先進理念和先進的設(shè)備，有效充分回收電子工廠潔凈室內(nèi)工藝設(shè)備發(fā)熱量進行回收利用，將廢熱變?yōu)楣S供暖的高品質(zhì)熱源，極大地減少了工廠運行費用和供暖能源消耗，具有廣泛的社會推廣意義。