高温水源热泵在江苏天赐新材料的工业节能应用案例
一、企业概况
江苏天赐高新材料有限公司（简称 “江苏天赐新材料”），是天赐材料旗下核心子公司，坐落于江苏溧阳，专注于锂电池电解液等精细新材料的研发与生产，属于典型的高耗能化工新材料企业。其生产流程中，原料预热、储罐保温、工艺伴热等环节需稳定供应 80℃左右高温热水，同时生产线循环冷却水（40℃左右）携带大量低品位余热，传统模式下余热直接排放，热水依赖燃气锅炉制取，存在能耗高、碳排放量大、运行成本高三大痛点，与 “双碳” 目标及绿色工厂建设要求不符。
二、节能改造背景与痛点
（一）用热需求刚性
电解液生产的原料溶解、反应釜保温、管道伴热等工序，需 **80±2℃** 稳定高温热水，日均热负荷大，传统燃气锅炉供热模式存在以下问题：
能耗成本高：燃气锅炉热效率约 85%，天然气单价高，月度燃气费用居高不下；
环保压力大：燃烧产生 CO₂、NOₓ等废气，需配套环保治理设施，运维成本高；
温度稳定性差：锅炉负荷波动大，热水温度波动 ±5℃，影响产品纯度与批次稳定性；
余热浪费严重：生产线循环冷却水经冷却塔降温后排放，40℃左右的低品位余热未回收，能源利用率低。
（二）改造核心目标
回收循环冷却水余热，替代燃气锅炉制取 80℃高温热水；
降低综合能耗与碳排放，契合环保政策要求；
稳定供热温度，提升产品质量一致性，降低运维成本。
三、改造方案：2 台 230KW 高温水源热泵系统
（一）核心设备选型
采用2 台制热量 230KW 高温水源热泵机组（总制热量 460KW），适配工业高温用热场景，核心参数如下：
热源侧：进水温度 40℃（生产线循环冷却水）；
供热侧：出水温度 80℃（直接供给工艺用热环节）；
单台机组 COP：≥3.8（消耗 1 度电，产出 3.8 度以上热能）；
运行模式：余热回收 + 高温制热，闭环循环，无废气排放；
冗余设计：双机组一用一备 / 并联运行，保障 24 小时连续供热不中断
（二）系统工艺流程
余热采集：生产线 40℃循环冷却水经管道汇入热泵蒸发器，制冷剂吸收水中余热蒸发，冷却水降温至 25-30℃后回流至生产线循环使用，实现余热回收与冷却水降温双重目标；
高温制热：蒸发器内低温低压制冷剂蒸汽经压缩机压缩，变为高温高压气体（温度可达 90℃以上），进入冷凝器释放热量；
热水供应：冷凝器内的清水吸收热量，升温至 80℃，通过保温管道输送至原料预热、储罐保温等用热环节；
智能控制：配套 DCS 自动控制系统，实时监测进水 / 出水温度、机组负荷、能耗数据，自动调节运行参数，无需专人值守，保障系统稳定高效运行常州市人民政府。
（三）系统优势
余热深度回收：高效提取 40℃低品位余热，转化为 80℃高品位热能，能源利用率提升 60% 以上；
安全环保：无燃烧过程，零废气排放，彻底规避燃气泄漏、爆炸风险，环保合规无忧；
温度精准稳定：出水温度稳定在 80±1℃，远优于锅炉，保障电解液产品纯度与批次一致性；
模块化适配：2 台 230KW 机组可根据生产负荷灵活调节出力，适配企业不同产能需求；
高可靠性：双机组冗余设计，单台检修不影响整体供热，适配化工企业连续生产特性。
四、改造效果：经济、节能、环保三重收益
（一）经济效益：大幅降低运行成本
改造前，燃气锅炉月度天然气费用约18 万元；改造后，2 台高温水源热泵月度电费约8.5 万元，月度节省能源费用 9.5 万元，年节省 114 万元。系统投资回收期约2.3 年，长期收益显著。
（二）节能效益：能耗大幅下降
替代原有燃气锅炉，天然气消耗量减少 100%，彻底摆脱化石能源依赖；
综合节能率达75% 以上，年节约标煤约1200 吨；
循环冷却水余热回收率达90%，实现能源梯级利用，符合循环经济理念。
（三）环保效益：助力绿色低碳转型
年减少 CO₂排放约3000 吨，NOₓ、SO₂等有害气体零排放，显著降低碳足迹；
无燃烧废渣、废气处理耗材，固废与危废产生量大幅减少，降低环保运维成本；
助力企业通过绿色工厂认证，契合 “双碳” 政策导向，提升行业竞争力。
（四）生产效益：提升产品质量与稳定性
80℃高温热水精准稳定供应，原料溶解反应更充分，电解液产品纯度提升 0.5%，批次合格率提升至 99.8%，减少次品损耗，间接提升经济效益。
五、案例总结与行业启示
江苏天赐新材料 2 台 230KW 高温水源热泵余热回收项目，是化工新材料行业 **“低品位余热回收 + 高温工艺供热”的标杆案例。项目以 40℃循环冷却水为热源，稳定制取 80℃高温热水，实现节能、降本、环保、提质 ** 多重价值，为同类高耗能企业提供可复制、可推广的改造经验：
技术适配性强：高温水源热泵可高效回收 30-50℃工业余热，制取 75-90℃高温热水，适配化工、新材料、食品等多行业工艺用热需求；
经济性突出：相较于燃气 / 电锅炉，节能率 50%-70%，投资回收期 1.5-3 年，长期运营成本极低；
绿色价值显著：零废气排放，大幅降低碳排放，助力企业实现 “双碳” 目标，践行绿色制造理念。
