引言

能源是人类生存和发展的基础，节能环保已成为了当今时代的发展趋势。我国是能源紧缺型的国家，节能环保的问题是中国现在以及未来经济持续发展的重中之重。只有坚持节约发展，清洁发展、安全发展，才能实现经济又好又快发展。同时，温室气体排放引起全球气候变暖，备受国际社会广泛关注。进一步加强节能减排工作，也是应对全球气候变化的迫切需要，在2013年，北京市发改委提出，北京市各重点控排企业排放实行总量限制，每年减少排放量2%，所以对于节能减排的任务非常艰巨。

　本工厂为TFT-LCDS.5代液晶显示屏洁净厂房，位于北京经济技术开发区，主要是26in-55in液晶显示屏的生产，全厂建巩面积73万ｍ2（工厂的具体布置见图1），全厂采暖热源原设计为余热回收热源和市政蒸汽。

在工厂投建前，开发区管委会配套建设了路东区7号供热站，该供热站安装有3台35t/h的蒸汽锅炉，由北京博大开拓热力有限公司负责运营为工厂供应蒸汽。首次供热于2010年11月开始，因厂房正进行工艺设备搬入，洁净厂房内没有发热量，没有可回收热源，所以当时全厂的采暖热源为市政蒸汽，蒸汽峰值用量达80t/h，确保了工厂工艺设备按时搬人与调试。2013年，伴随着工厂120K扩产完成后，生产线余热回收量增人，基本满足洁净厂房的供暖需求，2013年至2014年采暖季，蒸汽用最已降至5.5t/h左右，但按供热台同要求，从安全供应蒸汽考虑，供应量最低为20t/h，工厂消耗不完的蒸汽须在厂内进行排空，造成大量能源浪费和环境污染。自2011年起，受天然气涨价等因素，北京经济技术开发区的蒸汽价格持续上涨，表1为2011年～2014年蒸汽价格对比表。

为了积极响应政府倡导的节能减排、绿色环保理念，推动产业向节能环保转变，落实开发区按照减量化、再利用、资源化原则的循环化经济发展思路，实现可持续发展，经过近三年运行经验和数据分析，生产线回收的余热可完全满足我司厂区供暖需求，所以向开发区管委会提出停用市政蒸汽，同时在工厂内进行热源系统改造，作为热源的补充和应急备用。停用蒸汽后，预计可减少天然气消耗343万Nm3；（折合碳排放量减少7420t），减少氮氧化物排放量6.05t，预计公司每年可节省成本2500余万元。

1设计方案

1.1主要改造设计原则

优先回收利用生产线内的废热，包括空压废热和冷冻机冷凝废热，不足部分采用新增燃气热水锅炉补热，对于不同区域重新制定供暖方案，表2：

1.1.1热源系统现状(见图２)

说明：

1)冷机热回收使用量约占系统可回收量（不含自由冷却部分）的60%(约19000kW)，其他热量均通过冷却塔散发，损失较大。

2)空压热回收可回收热量18000kW（系统能力），目前没有回收使用，均通过冷却塔蒸发。

3)2012年-2014年3个采暖季运行，低温热水系统均未使用蒸汽补热，满足热水系统需求。

1.1.2热平衡分析（见表3）

1.1.3解决方案原理（见图３）

说明：1）增加燃气真空热水锅炉4台，单台2800kW（4t/h），分期建设（2015年先上2台，待S2宿舍启用后，再上另外2台）供回水温度为80℃/60℃，通过补热板换为热水系统在减产、停产时补热用，同时在停产时为站房暖气提供热源。

2)高温热水系统不做调整，在减产或极端天气时，再开启高温热水系统，由锅炉热水提供。

3)将空压机热回收并入低温热水主系统，冬季优先利用空压机回收热源，不足部分由热回收冷水机组补充。

4)纯水原水加热由空压热回收热源调整为由低温热水主系统供应。

1.2改造内容（见表４）

1.3改造新增主要设备清单（见表５）

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1.4改造的原理图（见图４－图６）

2热源改造项目改造要点

2.1设备选型

1)锅炉

本次改造锅炉采用了力聚品牌真空燃气热水锅炉，锅炉额定制热量为2800kW，要求带烟气热回收装置，总供热能力为3080kW。为了满足北京地区的氮氧化物排放标准，要求采用低氮燃烧器，NOX＜80mg/Nm3。

本次锅炉招标由锅炉厂家提供配套烟囱及施工，锅炉烟囱预制双层保温不锈钢烟囱，烟囱使用寿命较长

2)风机盘管选型。

因8号综合楼的热源改为低温热水后，风机盘管需要重新选型并更换，所以风机盘管选型尤为重要，经过审核三家风机盘管的参数，并且按照36℃/26℃的水温进行选型，校核风机盘管的盘管排数和风量，最终选择合格的风机盘管。

2.2现场施工

改造项目共计投资995万元，涉及土建、电力、消防、动力等7个专业改造，包括拆除大型蒸汽管道1500多m，安装管道1100m，安装锅炉及烟囱2套，安装空调设备209台，其中按期完成了锅炉、水泵、风机盘管、排风机的设备招标和

订货，设备均按期到货满足工程进度需求；同时完成了改造工程包的招标和燃气工程包的报装工作，确保工程提前完工并调试完成。

2.2.1施工过程中严控材料和施工质量。确保工程无隐患，为后期运行打下坚实的基础；改造工程工期短，难度大，夏季机房内温度高达40℃，涉及大量拆除和大型管道设备的安装特种作业，特别是提前应对北京市“世青赛”和“阅兵”期间的影响，7月、8月加强安全管理投入，进行工程加班作业，带领项目组人员每天夜间加班至21:00，对每个施工点监督到位，确保了改造工程的进度未受此影响。同时，及时召开项目协调会议60余次，及时解决工程中存在的问题，确保工程按期完成。

2.2.2因增加锅炉用的燃气管道需在现有燃气系统上开孔接驳（现有燃气为VOC废气处理设备使用，停气会导致停产），采用了不停气接线技术进行接驳改造，未影响生产；同时利用原燃气管道，减少燃气管道360m（直接减少费用50万元），减少施工工期2个月。

2.2.3项目总投资1065万元，改造工程量大、机房设备正在运行，改造难度大、作业环境温度高，项目包括拆除1500m蒸汽管道，安装热水管道llOOm，锅炉及配套热水系统2套，更换8号综合楼全部风机盘管等，通过强化现场管理、夜间赶工等措施，确保提前完成工厂供暖。

节能效果分析

项目改造完成后，实现彻底停用市政蒸汽，每年减少费用2592万元，新增锅炉后，每年增加燃气费用216万元，合计每年减少2376万元，详见表6。

4结论

4.1通过对全厂热源系统进行梳理，根据不同区域的供暖需求，重新制定供暖方案，实现彻底停用市政蒸汽，打破热力公司关于用量和价格的垄断，自建锅炉热水系统，可根据系统的需求自主开启和关闭，每年减少2592万元蒸汽费用。

4.2根据全厂区域供暖需求，采用热回收设备或循环经济，达到节能经济运行，例如：利用空压机房内设备发热，通过风机输送至纯水站房和柴发机房（共计14580m2），部分原采用蒸汽供暖区域增加风机盘管或电热风幕采暖等。

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

4.4系统运稳定性：停用蒸汽后，系统运行更加节能、优化，同时不存在高温蒸汽系统运行维护作业的风险，极大地提高了系统的稳定性和安全性。

4.5对电子工厂回收热源的利用有指导和推广意义，通过采用行业先进理念和先进的设备，有效充分回收电子工厂洁净室内工艺设备发热量进行回收利用，将废热变为工厂供暖的高品质热源，极大地减少了工厂运行费用和供暖能源消耗，具有广泛的社会推广意义。