在印染工艺中，通常会先向染缸内注入30-90度的水，然后放入布料进行升温。之后，关闭染缸并使用130℃以上的蒸汽对染缸进行加热。根据工艺的不同，逐步将染缸的水温升至90度及以上，并在此温度段维持一定时间。当达到工艺要求的时间后，将缸内的污水排出，完成一次印染工艺。印染完成后，还需要使用清水对高温布料进行多次漂洗。这个过程中，漂染后会产生大量的高温废水。这些废水在污水池中需要冷却至一定温度后才能进行降解处理，但在此过程中，大量的热能被白白浪费。此外，在染缸注水环节也需要高温水，同时，在其他洗布环节也有微压蒸汽的需求。因此，无锡夏利达漂染工厂的印染工艺中存在大量的节能空间。
在不改变原有生产工艺的前提下，实现热蒸汽的部分替代，以降低蒸汽使用量、减少产线生产能耗及用能成本，并进一步降低工厂的碳排放。同时，将工厂排放的高温废水和冷凝水有效降温至常温，并尽可能回收其中的余热，以减少热能浪费，同时便于后续的污水处理工作。
本项目的核心设计目标是最大化地回收工厂余热，确保余热排水温度降低至20℃。为实现这一目标，规划配置了6台换热器、6台余热源高温热泵（型号为NT-WS-450DGT）以及4台余热源中温热泵（型号为NT-WS-540D）。这些设备将提供70℃和50℃的热水，直接供给工厂的染缸使用。根据预测，在生产旺季的7个月内，换热系统平均每小时能产出583.4kW的热量，而热泵系统则能平均每小时产出3828.8kW的热量。到了生产淡季的4个月，换热系统平均每小时产热量预计为340.6kW，热泵系统则为1914.4kW。
针对本项目的具体情况，设计一套阶梯式余热回收方案，依次回收80℃、60℃、40℃的余热水，直至接近常温。此方案融合了热泵与换热技术，通过高温换热与低温热泵的协同工作，确保了系统整体的高能效。该系统能够供应70℃和50℃的热水，部分替代蒸汽供热，特别是替代了常温供水的需求，从而显著减少了高品位蒸汽的消耗。
从示意图中可以清晰看到，多级阶梯式余热回收系统对高品位高温废水首先采用换热系统进行处理。第一级换热产生高温热水，第二级则产生中温热水。这一过程中，仅需消耗水泵的少量电能，即可获取大量的热能。换热后的高温废水温度有所下降，与中温废水温度相近，两者混合后作为余热源高温热泵的热源，进一步产生高温热水以供使用。经过余热源高温热泵吸热后，废水温度接近低温废水，再次混合后作为余热源中温热泵的热源，产出中温热水以满足使用需求。最后，通过补水预热的方式，将废水温度降至接近常温。
系统中，水泵和热泵均采用“多用一备”的配置方式。通过智能系统控制，在淡季时仅开启一台设备运行，而在旺季则根据热源量灵活开启多台设备，确保系统无论在工厂淡旺季都能保持稳定且高效的运行状态。
目前，一期工程的换热系统在旺季（持续7个月，即210天）平均每小时能生产的热量为583.4kW，相当于0.83蒸吨；而在淡季（持续4个月，即120天）平均每小时生产的热量为340.6kW，相当于0.48蒸吨。此外，热泵系统无论是在旺季还是淡季均保持运行，其平均每小时能生产的热量为1532kW，即2.19蒸吨。基于余热回收系统的实际运行数据、当前的能源价格以及工厂的生产时间安排，测算出每年通过该系统可节约的蒸汽费用：
中旺季换热系统：0.83蒸吨×330元/吨×24小时×210天＝138万元
中淡季换热系统：0.48蒸吨×330元/吨×24小时×120天＝45.6万元
年合计：572万元+138万元+45.6万元＝755.7万元
而余热回收系统回收低位余热所需投入的电费约为：
353.5kw×0.714元/kwh×24小时×330天＝199.9万元
不考虑管网蒸汽的散热量和利用率，则每年可节约费用为：
755.7万元- 199.9万元＝555.8万元
与电锅炉对比，年减碳量和年节能量为：
工厂每年减少的碳排放量和标煤量为：
1325.5万kWh×0.5703tCO2/MWh＝7559.3tCO2/年
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