項目概況

在江蘇常州某金屬加工企業(yè)有四條金屬熱處理產線的熱水洗槽、AQ退火槽、酸洗槽、逆流漂洗槽需要進行加熱保溫，不同槽液內對應溫度不同，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，每條產線蒸汽用量在0.25~0.35噸/h，四條產線滿負荷生產全年費用300萬元以上。因工廠節(jié)能降碳改造升級需求，打造電熱耦合智慧能源綜合應用示范園區(qū)。針對一條產線熱水洗槽和AQ退火槽進行供熱改造。

技術思路

通過煙氣換熱器回收高溫煙氣熱量儲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接，并在遠端加裝閥門。正常運行時采用135℃飽和蒸汽給熱水槽和退火槽恒溫至90℃，熱泵供汽不足時槽內溫度下降至設定溫度，遠端閥門打開，使系統(tǒng)維持穩(wěn)定。

計算選型

產線中各個水槽體積、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℃，同時偶爾補水；AQ退火槽長7.4m，寬1.5m，高0.54m，溫度要求90℃，正常生產時采用冷卻水降溫，停產時使用蒸汽加熱恒溫。工廠平均年工作260天，每天24小時，每天產能100噸左右。電價0.7元/kw，蒸汽價格 350元/噸。
（1）水槽散熱損失核算
正常生產時熱水洗槽加熱，停產保溫時熱水洗槽和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
物料在進產線生產時會先在車間內周轉，冬季平均溫度按照10℃，夏季平均溫度按照30℃考慮，物料進入水槽每小時吸收熱量夏季34.0kw，冬季45.4kw。
合計耗熱量夏季69.8kw，冬季88.3kw，折合蒸汽用量0.09~0.12噸/h。

主機選型

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

應用效果

該項目于2023年7月份動工，當月完成施工并與現(xiàn)有蒸汽管道對接。目前所有設備運行狀態(tài)穩(wěn)定，生產供熱效果良好，能夠穩(wěn)定的供應熱量保證效果。
諾通科技金屬熱處理產線供熱系統(tǒng)在實際運行過程中運行參數(shù)如圖1所示，圖2為末端水槽實際溫度，可實現(xiàn)90℃恒溫效果。目前實際使用過程中，諾通科技NT-WS-120STW高溫水源熱泵使用側進水溫度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％運行成本，預計每條產線每年可節(jié)約運行費用25.4萬元，具有良好的經濟效益。

產品優(yōu)勢

諾通科技高溫水源熱泵是國內水源熱泵出水溫度新型綠色蒸汽設備，出水溫度可以達到150℃，實現(xiàn)140℃飽和蒸汽供應，具有60、120、240三款標準產品。
諾通科技通過專業(yè)的理論分析與系統(tǒng)設計，提供了精細的理論設計過程與產品設備模型，讓客戶在感官上對系統(tǒng)有了更深刻的了解與更詳細的認知。高溫水源熱泵可進行模塊化組合，系統(tǒng)預留升級空間，制熱量有偏差可以隨時增加或減少機器，不造成投資浪費。