食品企業(yè)制冷系統(tǒng)綜合節(jié)能方案
前 言
俗話說:“民以食為天”,食品生產企業(yè)對于豐富市民的菜籃子、提高生活質量和幸福指數作出了重要的貢獻。然而,在當前的經濟新常態(tài)環(huán)境下,市場競爭日趨激烈,食品企業(yè)也需要考慮技術革新,降低生產成本,提高市場競爭力,從而保證合理的利潤,才有能力惠及大眾。
本方案涉及的食品集團年銷售收入30多億元,是肯德基、雙匯等著名食品企業(yè)的優(yōu)質原料的主要供應商。
本方案對集團旗下的一家食品公司的制冷系統(tǒng)進行綜合診斷,并提出節(jié)能方案,實現相應的節(jié)能指標。主要作用機理是通過綜合技改實現25-30%的節(jié)能目標,降低產品的單位能耗,實現節(jié)能減排。
本節(jié)能報告推薦的節(jié)能方案具有以下有益效果:
1、直接效益:預計每年實現節(jié)電25-30%,投資回報期短。
2、提高冷凍速度,提高產品質量。
3、提高設備可靠性:生產系統(tǒng)運行參數持續(xù)可控,總是處于理想的范圍內,保障生產,可靠性更高。
4、提高使用便利性:解決目前生產系統(tǒng)中出現的手動操作、頻繁切換、缺乏最佳參數設置能力等問題,全年四季實現最佳運行效果,提高生產系統(tǒng)的自動化程度。
推薦對食品企業(yè)的制冷系統(tǒng)進行節(jié)能技術改造,實現節(jié)能效果,提高產品質量、降低產品成本,提高企業(yè)的競爭力,提高原有設備的可靠性,并提高企業(yè)的智能化管理水平。
一、制冷生產環(huán)節(jié)介紹
1.1 基本生產情況
在雞肉的生產過程中,主要的能耗環(huán)節(jié)在于屠宰后進行冷凍的過程,即冷鏈環(huán)節(jié)。其中包含冷水降溫、單體冷凍、雞肉速凍、冷藏等環(huán)節(jié),各個環(huán)節(jié)對制冷效果的要求不同。用于制冷的設備為氨制冷系統(tǒng),采用螺桿制冷壓縮機實現制冷。冷鏈生產的運行原理如下圖所示:
▲冷鏈生產的運行原理
上圖以低壓系統(tǒng)為例,解釋了氨制冷的過程,圖中各組蒸發(fā)器是并聯(lián)運行的,并未分組。本集團的氨制冷過程各異,不同的生產基地的效果不同,制冷情況不是非常一致。
該企業(yè)的制冷系統(tǒng)全部采用手動控制,通過手動方式啟動、停止,無法進行相應的參數配合,調節(jié)方式較為不便。通過改變壓縮機的運行臺數來對制冷狀況進行干預,實際運行狀態(tài)不確定。
由于制冷系統(tǒng)配置的問題和管理設備的缺乏,導致制冷系統(tǒng)的效率并未達到理想狀態(tài),存在節(jié)能潛力。
本文對節(jié)能潛力進行分析,并提出明確的改進方案。
1.2 凍庫布置
該企業(yè)的凍庫布置如下:
單體冷凍,2套 | 速凍,8個庫 | 冷藏,5個庫 | 制冷水 |
-35~-36℃ | -32~-35℃ | -18℃ | 0℃ |
10小時/天 | 12小時/天 | 24小時 | 零星工作(儲水罐) |
1.3 制冷機運行參數
該企業(yè)的制冷機運行參數如下:
序號 | 品牌 | 型號 | 制冷量(kW) | 電機功率(kW) |
1# | 煙臺冰輪 | 2KA20CBY | 272 | 200 |
轉速(r/min) | 工況(℃) | 制冷劑 | 運行電流 | 實際電壓 |
2960 | 35/-35 | R717 | 200A | 400V |
運行狀態(tài) | 用途 | 吸氣壓力(MPa) | 能量閥開度 | 排氣壓力 (MPa) |
運行 | 單凍機/速凍庫 | -0.08MPa | 100% | 0.9 |
序號 | 品牌 | 型號 | 制冷量(kW) | 電機功率(kW) |
2# | 煙臺冰輪 | 2KA20CBY | 272 | 200 |
轉速(r/min) | 工況(℃) | 制冷劑 | 運行電流 | 實際電壓 |
2960 | 35/-35 | R717 | 280A | 400V |
運行狀態(tài) | 用途 | 吸氣壓力(MPa) | 能量閥開度 | 排氣壓力 (MPa) |
運行 | 冷藏庫/速凍庫 | -0.05MPa | 100% | 0.93 |
序號 | 品牌 | 型號 | 制冷量(kW) | 電機功率(kW) |
3# | 煙臺冰輪 | 2KA20CBY | 272 | 200 |
轉速(r/min) | 工況(℃) | 制冷劑 | 運行電流 | 實際電壓 |
2960 | 35/-35 | R717 | 無 | 400V |
運行狀態(tài) | 用途 | 吸氣壓力(MPa) | 能量閥開度 | 排氣壓力 (MPa) |
未運行 | 冷藏庫/速凍庫 | 無 | 100% | 無 |
序號 | 品牌 | 型號 | 制冷量(kW) | 電機功率(kW) |
4# | 煙臺冰輪 | KA16CBY | 301 | 110 |
轉速(r/min) | 工況(℃) | 制冷劑 | 運行電流 | 實際電壓 |
2960 | 30/-15 | R717 | 無 | 400V |
運行狀態(tài) | 用途 | 吸氣壓力(MPa) | 能量閥開度 | 排氣壓力 (MPa) |
運行 | 冷藏庫/制冰 | 無 | 100% | 無 |
序號 | 品牌 | 型號 | 制冷量(kW) | 電機功率(kW) |
5# | 煙臺冰輪 | LG20BMY2 | 271 | 200 |
轉速(r/min) | 工況(℃) | 制冷劑 | 運行電流 | 實際電壓 |
2960 | 35/-35 | R717 | 無 | 400V |
運行狀態(tài) | 用途 | 吸氣壓力(MPa) | 能量閥開度 | 排氣壓力 (MPa) |
無運行 | 速凍庫 | 無 | 100% | 無 |
序號 | 品牌 | 型號 | 制冷量(kW) | 電機功率(kW) |
6# | 煙臺冰輪 | LG20-LY2 | 362 | 250 |
轉速(r/min) | 工況(℃) | 制冷劑 | 運行電流 | 實際電壓 |
2960 | 35/-35 | R717 | 250A | 400V |
運行狀態(tài) | 用途 | 吸氣壓力(MPa) | 能量閥開度 | 排氣壓力 (MPa) |
運行 | 單凍機/速凍庫 | -0.07MPa | 100% | 0.95 |
1.4 制冷機分組
該企業(yè)的制冷機分為白天工況和夜間工況,其中典型的白天工況為:
1#制冷機運行:為大單凍和速凍供冷;
6#制冷機運行:為小單凍和速凍供冷;
2#制冷機運行:為速凍和冷藏供冷;
早晨零星運行:為制冷水罐供冷。
另外,夜間工況為:各臺壓縮機單獨使用。
1.5 現有制冷系統(tǒng)存在的問題
現有制冷系統(tǒng)存在較多不足之處,引起效能下降。(具體細節(jié)請聯(lián)系本站管理員)
二、 制冷綜合節(jié)能方案
本文提出的制冷綜合節(jié)能方案是一個整體,各個手段之間相互關聯(lián),只有同時實施才能保證效果。(具體細節(jié)請聯(lián)系本站管理員)
三、節(jié)能過程介紹
3.1 制冷系統(tǒng)節(jié)能的執(zhí)行順序
1、細化方案、論證、簽訂節(jié)能實施技術協(xié)議。
2、簽訂合同,約定付款條件,支付首付款。
3、對各條制冷路徑逐一進行修改,并逐一調試。
4、根據硬件實施進度,按照進度付款。
5、實施控制軟件、智能控制系統(tǒng)機柜安裝。
6、綜合測試驗收并支付尾款。
3.2 節(jié)能驗證方法
由于制冷環(huán)節(jié)的使用情況存在變化,不能采用簡單比較的方式進行節(jié)能量的評價,因此應該采用單位能耗進行對比測試,評價過程舉例如下:
節(jié)能量的驗證表(例)
工作狀態(tài) | 持續(xù)時間 | 所耗電量 | 生產噸數 | 單位能耗 |
不節(jié)能 | 24小時 | 17850 | 70 | 255 |
節(jié)能 | 24小時 | 12810 | 70 | 183 |
結論: | 節(jié)電28% |
通過以上對比試驗并計算單位能耗,即可測算出節(jié)能系統(tǒng)的真實效果。
四、技術來源介紹
4.1 項目中使用的知識產權
本項目所使用的壓縮機節(jié)能技術完全屬于自有知識產權,屬于專利技術,并承擔了國家創(chuàng)新基金項目,實現順利結題,填補了國內空白。
序號 | 專利號碼 | 專利名稱 | 專利類別 |
1 | 201020626064.x | 一種空壓機控制裝置 | 實用新型 |
2 | 201010560101.6 | 一種空壓機控制裝置及方法 | 發(fā)明專利 |
3 | 201120086678.8 | 一種變頻節(jié)能設備控制裝置 | 實用新型 |
4 | 201120367212.5 | 一種高效的熱能處理系統(tǒng) | 實用新型 |
5 | 201110291499.2 | 一種高效的熱能處理系統(tǒng)及方法 | 發(fā)明專利 |
6 | 201210068789.5 | 一種能源監(jiān)控系統(tǒng) | 發(fā)明專利 |
7 | 201220098179.5 | 一種能源監(jiān)控系統(tǒng) | 實用新型 |
8 | 201220098189.9 | 一種能源監(jiān)控系統(tǒng) | 實用新型 |
9 | 201220448536.6 | 一種節(jié)電器 | 實用新型 |
10 | 2014SR0 16725 | 空壓機節(jié)電王系統(tǒng)V1.0.0 | 軟件著作權 |
注:氨制冷壓縮機充分借用了空壓機的控制方式,其不同點僅僅在于壓縮的對象是氨氣而不是空氣,其運算過程相同,區(qū)別在于更換了壓縮介質的分子量,通過完全相同的控制結構實現了相同的效果。與普通的變頻技術相比,本技術避免了變頻方式運行所出現的轉速不穩(wěn)定、壓縮機螺桿磨損等問題。
4.2 技術承擔企業(yè)的概況
本節(jié)能技改項目的技術來源為北京時代科儀新能源科技有限公司,本文從基本資質、自有知識產權、既往項目業(yè)績和承擔能力等方面論述,考察其策劃和承擔本項目的能力。
4.2.1 企業(yè)基本信息
北京時代科儀新能源科技有限公司,成立于2010年1月,總部和研發(fā)中心位于北京市海淀區(qū)中關村科技園區(qū)上地信息產業(yè)基地。企業(yè)專注于節(jié)能產品的研發(fā),是國家高新技術企業(yè)、國家軟件企業(yè)、國家創(chuàng)新基金資助企業(yè)、國家發(fā)改委備案的節(jié)能服務公司。
企業(yè)以技術創(chuàng)新作為核心工作和發(fā)展動力,研制了多項國內外領先的獨創(chuàng)節(jié)能技術,申請獲批發(fā)明專利6項,實用新型專利11項。公司涉及的節(jié)能產品主要包括:空壓機系統(tǒng)節(jié)能、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)節(jié)能、中央空調系統(tǒng)節(jié)能、電梯節(jié)能、并網逆變器等。主要應用領域為:工業(yè)企業(yè)節(jié)電、大型公建系統(tǒng)的節(jié)電等。
企業(yè)的主營業(yè)務為:節(jié)能方案研發(fā)、節(jié)能產品生產、節(jié)能工程實施、節(jié)能項目服務。公司具有較強的節(jié)能項目實施經驗,為海航集團、英利集團、桐昆集團、香飄飄、寶潔公司、天能電池、聯(lián)合特鋼、天津機場、外交部、湖州市政府大樓等實施了節(jié)能項目,效果顯著。并為清華大學、北京交通大學、中科院等高校和院所提供設備、技術服務,或具有合作關系。通過數年的發(fā)展,公司具備豐富的節(jié)能項目經驗和項目實施能力。
4.2.2 企業(yè)的知識產權成果
企業(yè)成立以來,先后研制了電力并網逆變裝置、空壓機智能節(jié)能系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水智能節(jié)能系統(tǒng)、大型離心設備智能節(jié)能系統(tǒng)、污水處理廠綜合節(jié)能系統(tǒng)等節(jié)能產品,并申報了相關的專利和軟件著作權?,F有部分專利和軟件著作權列表如下:
序號 | 專利號碼 | 專利名稱 | 專利類別 |
1 | 201020517049.1 | 抽油機控制裝置及系統(tǒng) | 實用新型 |
2 | 201010272264.4 | 抽油機控制器、控制方法及系統(tǒng) | 發(fā)明專利 |
3 | 201020626054.6 | 回饋單元的保護裝置 | 實用新型 |
4 | 201020626064.x | 一種空壓機控制裝置 | 實用新型 |
5 | 201020626051.2 | 一種電流注入裝置 | 實用新型 |
6 | 201010560101.6 | 一種空壓機控制裝置及方法 | 發(fā)明專利 |
7 | 201010560373.6 | 一種電流注入裝置及方法 | 發(fā)明專利 |
8 | 201120076301.4 | 干擾濾除裝置及具有該干擾濾除裝置的回饋單元 | 實用新型 |
9 | 201120086678.8 | 一種變頻節(jié)能設備控制裝置 | 實用新型 |
10 | 201120367212.5 | 一種高效的熱能處理系統(tǒng) | 實用新型 |
11 | 201110291499.2 | 一種高效的熱能處理系統(tǒng)及方法 | 發(fā)明專利 |
12 | 201110461609.5 | 離心式空壓機及其控制方法和系統(tǒng) | 發(fā)明專利 |
13 | 201120577624.1 | 離心式空壓機及其控制系統(tǒng) | 實用新型 |
14 | 201210068789.5 | 一種能源監(jiān)控系統(tǒng) | 發(fā)明專利 |
15 | 201220098179.5 | 一種能源監(jiān)控系統(tǒng) | 實用新型 |
16 | 201220098189.9 | 一種能源監(jiān)控系統(tǒng) | 實用新型 |
17 | 201220448536.6 | 一種節(jié)電器 | 實用新型 |
18 | 2014SR0 16714 | 中央空調及循環(huán)水智能控制系統(tǒng)V1.0.0 | 軟件著作權 |
19 | 2014SR0 16996 | 逆變并網及電能回饋節(jié)能系統(tǒng)V1.0.0 | 軟件著作權 |
20 | 2014SR0 16725 | 空壓機節(jié)電王系統(tǒng)V1.0.0 | 軟件著作權 |
企業(yè)的技術研發(fā)成果頗豐,都是在節(jié)能領域的技術創(chuàng)新,體現了公司專業(yè)做好節(jié)能事業(yè)的決心和實踐精神。同時,公司在市場領域努力開拓,執(zhí)行了數個大型節(jié)能項目,獲得了很好的節(jié)能效果,為用戶實現了節(jié)能減排。
4.2.3 企業(yè)既往業(yè)績
企業(yè)在大型制冷系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水領域、離心空壓機(大型送風機)領域具有較好的業(yè)績,較大的業(yè)績有:在全球最大的聚合物生產線—桐昆(乙二醇聚合生產聚酯),全球最大的多晶硅生產線—英利集團,以及中牧集團的大型離心風機設備上有成功業(yè)績,節(jié)能效果達到35.8%、50%左右、20%左右。
1、桐昆集團
桐昆集團位于浙江省,恒騰生產基地是全球單條產量最大的化纖生產線,主要生產高端合成纖維(聚酯合成)?;w企業(yè)屬于化學合成類生產線,在原料合成的時候熱量很大,冷卻需求較高,冷卻水使用在溴化鋰制冷和壓縮機制冷環(huán)節(jié),對生產持續(xù)性要求高。在現場采用了3套水泵節(jié)能設備,4套冷卻塔風機節(jié)能設備,并采用控制系統(tǒng)進行綜合控制。在安全保障方面,采用備用泵自動/手動啟動的方式,確保供應。采用節(jié)能/旁路兩套回路互備,提高了系統(tǒng)的安全性。
采用冷卻水智能控制系統(tǒng)之后,全年都可自動調節(jié)各項參數,無需人員手動調節(jié),在夏季時節(jié)能效果尚能達到35.8%。
節(jié)能系統(tǒng)對循環(huán)水系統(tǒng)進行綜合優(yōu)化,實現了智能化和節(jié)能效果雙重目標,全年無需人工調節(jié)??刂茩C柜照片如下:
2、英利集團
英利集團總部位于河北省保定、衡水,是全球最大的多晶硅煉制生產線,煉制過程中熱量大,對爐體降溫的要求高,循環(huán)水必須非常持續(xù)、穩(wěn)定。一期工程對大型制冷機組安裝了6套節(jié)能設備,運行3年之后較為穩(wěn)定;二期工程現場安裝了14套循環(huán)冷卻水節(jié)能設備,節(jié)能效果都非常好,平均節(jié)能率在50%左右?,F場節(jié)能系統(tǒng)的部分照片如下:
3、中牧股份
中牧股份是大型制藥央企,其中勝利生物制藥廠位于山東省,屬于化學制藥工業(yè),采用了其大型離心風機專用節(jié)能設備,驅動2400kW用戶設備,運行持續(xù)穩(wěn)定。以下是節(jié)能設備的照片:
▲驅動主柜
▲控制操作臺
通過以上案例,可以證明時代科儀公司在制冷系統(tǒng)節(jié)能、循環(huán)水節(jié)能、大型離心風機節(jié)能方面具有一定的成功經驗,用戶中不乏國企、央企,具有一定的參考價值。
公司地址:北京市海淀區(qū)上地工業(yè)園信息產業(yè)基地 郵編:100085
聯(lián)系電話:010-62925265
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