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空气能蒸汽发生器助力屠宰场水池加温

时间:2019/8/29 16:30:17来源:网站原创 点击率:54

屠宰厂用高温热泵+太阳能+电蒸汽,费用和烧煤持平

屠宰场高温热水设备改造,是目前国家对屠宰场节能减排的一个重要措施。屠宰场传统热水工程一般采用锅炉制取热水,无论是使用电蒸汽锅炉、燃气蒸汽锅炉、煤气蒸汽锅炉、甲醇蒸汽锅炉也好,不但能耗大,往往需要人工多次调试温度,易导致水温波动过大。为此,许多屠宰场纷纷转向采用高效节能、智能操控的空气能高温热水机组来供应热水。

 
  由于屠宰场需要热水的温度高,如果仅仅靠空气能机组升温,运行的能耗和成本相对会更高,因此采用多能源组合的形式,合理控制不同形式能源的使用时间,能够达到更加高效、节能的目的。陕西经销商刘显涛在陕西省安康市某屠宰厂,使用空气能高温机+太阳能+电蒸汽发生器热水系统,与之前采用燃煤锅炉耗电基本相当,效果非常好,用户很满意。
 
  一、项目基本介绍
 
  该屠宰厂每日屠宰生猪约100头,高温池尺寸为1.8*2m,水深60cm,容量约为2.16吨,考虑到生猪内脏的清洗处理还需要用到一部分热水,故根据该厂情况,设计为4吨热水。生猪屠宰厂高温池热水夏天要求恒定在5960℃,冬天要求恒定在6162℃
 
  该屠宰厂之前一直采用燃煤蒸汽锅炉加热池里的水,两年前因国家禁煤政策的实施,改用甲醇蒸汽炉,但是费用太高,平均下来每天要300元左右(单价为3600/吨)而原来烧煤全年平均下来只要100/天。
 
  另外,甲醇蒸汽炉每个月都需要向政府环保部门提供质检报告,每一次检测的费用就要2000多元。甲醇蒸汽炉使用一个多月后,因为费用太高,客户停止使用。原本想使用太阳能+电辅+蒸汽锅炉的方式进行改造,考虑到后期费用问题,最终改用空气能高温机+太阳能+蒸汽发生器的方式。
 
  二、主设备选型和水泵的选择
 
  该项目采用110匹高温机(7.7KW+400支真空管工程连箱太阳能+36KW电蒸汽发生器(容量28升,额定温度151℃,额定蒸发量50Kg/h)。
 
  在5月份~10月份,天气晴朗的情况下,400支真空管太阳能可以在下午六点前将4吨水加热到80℃以上,完全能满足用水的需求。当阴天或者冬季气温较低的时候,太阳能在运行的情况下,吸收紫外线的热量,使得水温达到20℃左右,然后通过空气能机组加热至70℃,空气能机组按照1:2的比例配比,因此配了一台10P机(没有8P的机组)。
 
  客户要求2吨的水池,5分钟之内能够恒温1℃,那么一小时升温就是12℃,每小时需要的制热量为:2000*1*(60/5)=24000w,即24kw,考虑到冬天热损失略大,故选用36kw的电蒸汽发生器。
 
  蒸汽发生器平时断电不用,烫猪前20分钟开启,使用完毕关机断电。蒸汽发生器可以是燃气的、液化汽的也可以是用电的,由于屠宰厂一般都远离城区,不通天燃气,再加之液化汽的使用费用比电还要高出许多,所以在电力允许的情况下采用了电蒸汽发生器。
 
  由于水箱和主机在一个平面上,空气能水泵采用PH-256EH型号水泵一台,扬程7.5米,流量17.4/小时,进/出口尺寸DN65。由于太阳能顶部与水箱底部的落差在7.5米左右,故太阳能循环泵选择了PUN-201EH一台,扬程15米,流量4.8/小时,口径DN25。由于用水点与水箱在同一个平面上,故热水增加泵采用了PUN-601EH一台,扬程25米,流量5.4/小时,口径DN25,并使用电子开关控制该水泵。
 
  三、主设备安装位置的确认
 
  考虑到该屠宰厂安装有冷库,冷库的空调机组有专门的设备间,虽然有2个大窗户,且没有安装玻璃,但冷库空调设备间温度常年较高,且该设备间位置足够,而高温池附近位置较狭小,为了充分利用冷库空调设备间的热量,达到最大限度的节能效果,经与甲方沟通,将4吨保温水箱和空气能高温机安放在了冷库空调设备间。
 
  这样既可以利用冷库空调设备间的热量制热水,同时,空气能工作时还能对冷库空调设备间进行降温,使冷库设备也更加节能,达到了双赢。
 
  由于屠宰厂氨气较重,大部分厂房采用的是树脂瓦面,承重不足,无法安放太阳能,只有冷库和肉架厂房采用了双层保温彩钢板人字形屋面,由于该厂房要悬挂生猪,所以承重很好,而且屋面总面积500多平方,位置足够,故400支工程连箱太阳能就安装在此人字形屋面顶上。
 
  为减少蒸汽温度损失,最大限度地减少蒸汽发生器到高温池的管道距离,故将蒸汽发生器放置于高温池外墙原锅炉房内,使用DN25热镀锌钢管供蒸汽,管道不做保温或用耐高温石棉做保温,注意不可使用橡塑做保温,会烫化。在蒸汽供应管道上还安装了蒸汽电磁阀并做了手动旁通球阀,池中放置了水温探头,使用温控器控制蒸汽电磁阀。
 
  四、不同能源形式的运行设计
 
  为充分利用太阳能的热量,太阳能控制系统长期开启,在夏秋季节天气晴朗的时候,太阳能完全满足热水的需求,空气能机组基本不工作。
 
  空气能的运行采用经济模式,定时工作,设定空气能工作时间为每天1800到第二天凌晨0300(因为该厂生猪屠宰时间为0130开始,230左右结束),设定空气能最高温度为70℃,并且热水箱中安装了29KW电加热棒备用(通常不使用,除非其他加热设备运行出问题)。
 
410月份,天气晴朗的时候空气能机组不运行;阴雨天的时候,太阳能加热后的热水和水箱本身存水混水后的温度在45℃左右,空气能机组运行约2小时就可以达到70℃
 
  冬天,设定水温65℃,补水温度5℃400支太阳能真空管可以将水加热到15℃。在空气能主机安装在室内的情况下,415℃的冷水加热到65℃,需要的总制热量为200kw
 
  理论上,使用10匹高温机,当气温在0℃左右,需要工作约10小时;当气温在-5℃左右,经计算需要工作约11小时;当气温在-12℃左右,需要工作约15小时。该项目水箱和空气能主机安放在冷库空调设备间,设备间冬天一般都在10℃以上,因此冬天-5℃环境温度下,运行时间最多为9小时。
 
  蒸汽发生器平时断电不用,烫猪前20分钟开启,8分钟即可出蒸汽,使用完毕关机断电。为降低水垢的危害,蒸汽发生器的用水采用了原来安装的一套阳树脂软化水设备供水。每天烫猪50头的话,运行时间约1小时15分钟;每天烫猪100头的话,运行时间约2小时30分钟。(注:蒸汽发生器容量在30升以下属于环保、安检部门免查范围,30升及以上的蒸汽发生器环保、安检部门要进行定期质量检查,需要办理相关使用手续。)
 
  五、运行的效果分析
 
  该工程62日安装调试完毕,63日早上600水箱补满水后的初始水温为20.5度,下午1730,仅靠400支太阳能真空管,4吨的水箱温度已经达到了75℃以上,生猪量为50头,整套系统耗电仅45度左右,且主要耗电设备为保持恒温的电蒸汽发生器,与之前采用燃煤锅炉相比还节省了一半的费用,效果非常好,用户很满意。
 
  据用户反馈,目前项目已经运行近1个月时间,天气晴朗的时候太阳能加热可以达到90℃,完全满足用水需求。在阴雨天,空气能设备运行时间约为2小时,耗电量不超过18度电。目前生猪屠宰的量还不大,每天只有三十几头,电蒸汽发生器运行时间约一个半小时,能耗在45度电。按照0.75/度的电价计算,每天的运行费用最多也不会超过50元。
 
  六、客户评价
 
  从目前的运行情况来看,改造的效果很好,费用比原来采用燃煤锅炉还节省了一半,即使到了冬天,每天的运行费用估计也就100元左右,相比原来使用的甲醇蒸汽炉节省了一大笔费用。
 
  客户刘先生表示:空气源热泵确实很节能,冬季气温低的时候可能运行时间会长一点,设置运行时间为下午六点到第二天凌晨三点,最多也就10个小时。运行过程中没有出现任何问题,操作起来也很简单,工作人员都会用,如果遇到什么问题电话咨询刘总就可以了。唯一担心的到了冬季,气温低,生猪的屠宰量也会增加,高温池的水温下降得快,如果电蒸汽发生器不够用,到时会考虑增加一个36kw的电蒸汽锅炉。现在每一头猪的屠宰成本在1.51.7元,到了冬季应该在2.5元~3元左右。

 


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