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2022-09-01 00:00:00
青岛啤酒五厂包装车间余热回收项目
详细介绍:

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/立米,热能利用率0.8,电价0.6/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 0.403/千瓦 282.3/吨)

2、烟气源热泵加热成本0.171/千瓦(120/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/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。2021720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/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0.232/千瓦,

 2机组制热效益   

单机输出功率38.5千瓦,每小时可节约7.8548.932)元/小时。热泵运行时段为4-11月,共计8个月,可节约4523951448)元。20台单机每年可节约90.48102.9)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。

  

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