青岛啤酒五厂包装车间余热回收项目-九游会俱乐部

一、基本情况：

青岛啤酒五厂包装车间共有三条包装生产线。蒸汽消耗量：150千克/千升酒，每天产量400-600吨，平均500吨。洗瓶机碱液循环泵电机功率18.5千瓦，流量270吨，扬程17米，进口水温57℃，出口水温60℃，温差3-5℃，碱水温度62℃，温差3-5℃。

二、热能成本分析 

基本参数：

燃气热值8000大卡（9.3千瓦）燃气价3.0元/立米，热能利用率0.8，电价0.6元/度，热泵平均能效cop=3.5（出水温度65℃）
 1、燃气锅炉蒸汽加热成本 0.403元/千瓦 （282.3元/吨）

2、烟气源热泵加热成本0.171元/千瓦（120元/吨）

采用烟气源热泵回收热能，每千瓦比燃气锅炉节约0.232元。

三、包装车间的热能与冷能需求的分析

1、包装流程的洗瓶、杀菌工艺需要热能

洗瓶机热水温度为62℃，杀菌机热水温度为62℃。目前采用蒸汽加热，蒸汽消耗量为150千克/千升酒，每天产量为400—600吨，平均500吨/天，每天蒸汽消耗量为75吨，平均每小时为3吨左右。根据厂方提供，洗瓶和杀菌工艺的蒸汽消耗量各占50%。

2、包装车间室内温度、湿度较高，需要降温、除湿

     青啤五厂包装车间内安装三条啤酒灌装生产线，由于生产线的洗瓶、杀菌工艺需要高温热水，设备有大量的热能扩散在室内，尤其是夏季，车间高温达30℃以上，职工的工作环境恶化。目前，大多采用通风的方式进行降温，酷暑季节环境温度和湿度较高，降温效果有限。2021年7月20日实测车间温度：车间顶部到地面的温度分别为43.2℃、35.2℃、33.9℃、30.5℃。

3、包装车间热泵降温/热水联供节能技术工艺流程

根据包装车间的热能和冷能的需求，采用烟气源热泵单机（在空气源工况下运行）回收车间中高温空气的热能，转化为热水供给包装流程的洗瓶、杀菌工艺需要热能。由于烟气源热泵空气侧蒸发器具有大温差的特点，可以产生15℃左右的冷风，降低车间的环境温度。采用一套热泵机组即可实现降温/热水联供的两个功能，减少蒸汽的消耗量，降低成本。实现节能效益的同时降低车间温度，改善职工的工作环境。

四、实施方案

洗瓶系统的蒸汽耗量为0.9吨/小时（630千瓦）。热泵单机输入功率11千瓦，出水温度65℃时cop=3.5左右。单机制热38.5千瓦，安装20台热泵单机，总输出功率为770千瓦，可以满足洗瓶机的热量需求。

五、效益分析及静态投资回收期

1、         热泵的基本参数

 烟气源热泵单机输入电功率11千瓦，输出热功率38.5千瓦，机组制热能效cop=3.5（环温30±5℃），机组制冷能力30千瓦。制冷/热水联供工况时，机组综合能效cop=6.5。采用热泵加热成本为0.171/千瓦，采用蒸汽加热成本0.403/千瓦，热泵比蒸汽加热节约0.232元/千瓦，

 2、机组制热效益   

单机输出功率38.5千瓦，每小时可节约7.854（8.932）元/小时。热泵运行时段为4-11月，共计8个月，可节约45239（51448）元。20台单机每年可节约90.48（102.9）万元。

3、洗瓶机热量平衡计算

    根据厂方提供，洗瓶机每小时消耗蒸汽0.9吨（630千瓦），热泵单机制热量38.5千瓦，计算安装热泵20台，制热量为770千瓦。可以满足洗瓶机的热量需求。热泵单机制热时可以产生30千瓦的冷量，20台单机可以产生600千瓦的冷量，按照每平米200瓦的冷负荷计算，可以满足3000平米厂房的空调需求。

4、静态回收期

本示范项目采用20台热泵单机。输入功率220千瓦，输出热功率770千瓦，可以代替蒸汽满足洗瓶机的热量需求，制冷量为600千瓦，可供车间空调面积3000平米。单独考虑制热效益时，静态投资回收期为3年。

六、减碳效益分析

采用热泵回收车间余热给洗瓶机供热，每小时可减少0.9吨的蒸汽消耗，可以减少72立米的天然气消耗，按照每天运行20小时·每年300天计算可以减少天然气消耗43.2万立米。根据《我国城市天然气替代燃煤集中供暖的大气污染减排效果》的计算，天然气的减排系数为2.18kg/nm³，可以实现减排二氧化碳941吨，扣除热泵驱动电力排碳，可以减少470吨二氧化碳的排放。