服务热线：屠宰场热泵技术应用可行性报告
（屠宰场冷库余热综合利用）
信息来源：《肉业产业资讯》
发布日期：2018年第3期
作者： 施伯斌 戚 捷
发布日期：2018年第3期
作者： 施伯斌 戚 捷
一、原理及推广意义
1.什么叫热泵技术：
自然现象：水由高处流向低处，热量也总是从高温流向低温。现创造一种机器即热泵，可以把热量从低温抽吸到高温，将热能提升。他本身消耗一部分能，把环境介质中贮存的能量加以挖掘，提高温度进行利用。
这就是热泵简要工作原理，也是热泵余热利用及节能特点。
①分机盘管 ②冷凝器 ③压缩机组
④膨胀阀 ⑤蒸发器 ⑥旋流除砂器
热泵系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀组成。
压缩机组：输送工质从低温低压处至高温高压处。
蒸发器：输出冷量的设备。
冷凝器：输出热量的设备，即从蒸发器中吸收的热量连同压缩机
消耗所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走，达到制热的目的。
膨胀阀：对循环工质起到节流降压作用，并调节进入蒸发器的循环工质流量。
根据热力学第二定律，压缩机使循环工质不断从低温环境中吸热，并向高温环境放热，周而复始地循环。通常产生的热能达4：1以上，即消耗1kw能量，得到4kw以上的热量或冷量。
2.本公司应用热泵技术的意义
通过本公司的制冷系统中所排出的能量经过热泵，转化为屠宰分割等生产工艺中所需要的高温热水，加以综合利用，达到能源优化使用和提高能源的利用率。
二、公司能源使用现状
1.天然气使用情况：
| 日期 | 用量（m3） | 全额（元） |
| 2015.11 | 15386 11582 |
63994.87 48172.92 |
| 2015.12 | 21262 | 80908.50 |
| 2016.01 | 6267 25000 |
23847.88 95132.74 |
| 2016.02 | 20262 | 77103.19 |
| 2016.03 | 20262 | 77103.19 |
| 合计5个月 | 120021 | 466264.29 |
| 平均 | 24004.2 m3/月 | 93252.86元/月 |
2.电费统计：
2016.06-2016.05电费统计
| 2015.06 | 119432.37 117258.09 |
| 2015.07 | 137532.95 127696.67 |
| 2015.08 | 154647.28 148218.81 |
| 2015.09 | 149192.52 151841.45 |
| 2015.10 | 145825.19 140748.90 |
| 2015.11 | 130626.47 122755.90 |
| 2015.12 | 119483.87 133237.14 |
| 2016.01 | 118476.48 126326.89 |
| 2016.02 | 126766.54 138384.12 |
| 2016.03 | 106884.79 120347.21 |
| 2016.04 | 110248.14 110248.73 |
| 2016.05 | 122332.21 119181.09 |
| 计12个月 | 电费：3097693.81 |
| 平均（月） | 258141.1508元/月 |
3.用热分布情况：
08：00开始 12：00
60℃水 18T/h 60℃水 31T/h
82℃水 4T/h 82℃水 10T/h
计：8：00-13：00 12：00-19：00
5小时 7小时
60℃水 90T 60℃水 217T
82℃水 20T 82℃水 70T
注：
现设计计算按1500头/班，每头用热水400kg/头，每班用热水600T/班计。
三、热泵系统运行设计：
1.原板式换热器交换系统：
原系统工作原理（循环）图
注：制冷系统出来的60℃左右热水，经板式交换器，经冷却塔后出来的水30℃，循环利用，其热量经冷却后全部跑了（浪费）。
2.新设计热泵运行系统：
热泵运行系统工作原理图
（1）热泵系统大致所含设备
热泵：P220SUHCVFD×2 1套
耗电量：143kw 供暖功率：701kw 能效比：4.9：1
内部管路系统：冷水管系统 热水管系统 自控阀门系统
箱体：水箱3个 集装箱1个
控制系统：含自动化扩展到热泵周边设备的控制 1套
（2）估价：235万（含运输费、安装费、设备设施费、税费）
（3）热泵运行成本及能源节约：（下表）
| 序号 | 内容 | 燃气锅炉 （气+电） |
Oilin工业热回收热泵（电） |
| 1 | 每天加热600吨60℃温升热水所需能源 | （气）1558立方米 | 2860KWH |
| 2 | 能源单价（元） | 气：4.15元/立方米；电：峰—1.196元/KWH，平—0.79，谷—3.354 | |
| 3 | 每天加热600吨60℃温升热水所需费用 | 1558*4.15+100（风机电费）=6565元 | 1883元 |
| 4 | 能耗年需费用（元） | （1558*4.15+100）×360=236.34万 | 1883×360=67.8万 |
| 5 | 运营年需费用（元） | 6万 | / |
| 6 | 锅炉设备年检费用 | 5万 | / |
| 7 | 冷库冷冻机能耗 | / | 减少38.4万 |
| 8 | 年运行总费用（元） | 247.34万 | 29.4万 |
| 9 |
综上所述：使用奥林热泵可比燃气锅炉年节省费用247.34-29.4=217.94万元人民币/年 |
||
（4）评估：预计1年左右回收成本。
一、热泵运行的优越性及经济性能分析：
（一）经济性
1.完全取代目前的2吨燃气锅炉，每年节约的天然气消耗量1558*360=560880立方，折合价格在RMB2327652元。
2.由于天燃气锅炉的停止使用，为锅炉提供的风机也可以停止使用，每年可以节约电费RMB36000.00。
3.上海劳诺机电有限公司配置的奥林热泵自动化程度非常高，一旦燃气锅炉停止运行相对原有的锅炉的操作人员可以节约用于操作其他设备。此部分节约的人力成本约为每年RMB60000.00。
4.由于奥林热泵不属于压力容器监管范围，每年锅炉检验等费用可节约RMB50000.00
5.由于冷库冷凝温度的降低，使冷库冷冻机效率提高，每年冷库节约电费RMB384000.00。
6.热泵设计最高出水温度可以达到80摄氏度，在这个温度范围内的热水可以全部由热泵进行提供，简单地说在热泵项目实施后工厂原来一些热水需求可以全部由热泵（机组）提供，这中间至少可以包括员工的洗澡，员工食堂，甚至是冬季生活和工作区域的采暖。
（二）可靠性（压缩机厂家部分零部件理论质保10年）
1、奥林工业高温热泵，采用的压缩机是欧洲全进口的，品牌选择为谷轮或者比泽尔。压缩机厂家确认压缩机易损件活塞环使用寿命为100000小时（11.5年360工作日每天24小时运行计算）。
2、热泵85%的零部件均为欧洲进口，在国内组装完成。热泵产品控制部分有奥林提供确保设备可以在设计工况以及可预计的大幅变动的工况下满足业主的需要。
（三）可操作性（随时用热）
1、热回收系统是一个以热泵为基础配置末端循环的中央热水系统，通过谷电蓄热然后在平电时间段安照热能缺少量按需运行，这样可以确保这个中央热水系统在任何时间段使用都会有足够量和足够热的热水用于生产和生活。较之松林肉食品有限公司用热需要提前2小时开启锅炉，进行热水的准备来说，真正做到了即用既有。
2、奥林公司的生产工艺对于冷库的要求是基本24小时需要运行，那么目前的方案设计是通过回收目前制冷系统排放到环境中的冷凝热来提供生产时间段所需要的（中高温）热水。由于冷库基本常年运行，给热回收系统配合冷库来工作，不含浪费任何时间段的废热资源。
3、目前通过一系列的工程案例经验，通过完备的保温系统在谷电时间段蓄足的热水热损耗率相当的低，安照20吨的保温水罐为例，一昼夜蓄水水温的降幅在2摄氏度左右，连续一周不循环加热不用，水罐的水温降幅在10摄氏度左右。
4、项目施工以尽可能的使用工厂目前的管道和设备为基础，尽可能的减少工程施工量，保证项目运行的简单性和可操作性。
5、本方案提出可移动式机房，即设备主机和控制系统会放置在一个标准集装箱里面，通过吊车的吊装来放置位置，这样减少了对机房的要求，不存在机房的审批的文件手续。
（四）社会效益（节能减排），减少二氧化碳排放量1720吨/年
1、目前节能减排是国家的基本国策之一，在政策方面政府也大力支持类似的项目，通常情况下这样的项目在多个政府部门可以申请到政府补贴；所涉及到的政府部门通常是：市（区）发改委、环保局、工信委、科技厅、财政局等政府部门。同时此类项目实施谁投资谁受益的宗旨。
2、该项目的实施不但满足了节能这一个方面，每年节约天然气560880立方米，节约了大量的燃料成本和人员维护成本；同时一旦项目实施还能完成减少二氧化碳的排放量，安照节约的天然气量每年至少可以减少二氧化碳的排放量1720吨以及相对应的氮氧化合物以及二氧化硫的排放。
3、目前在国内二氧化碳的排放已经可以在碳交易市场进行交易，每年政府对于企业都有一定的减排要求，如果达不到要求的话或者在碳交易市场上购买排放量，因此项目一旦实施松林肉食品有限公司不但不需要担心排放量还可以把节约的排放量用于交易生产经济价值（交易价格由时间和量已经地区差异决定）。
4、噪音小。整套设备设施安装在密闭的集装箱内，箱壁贴有吸音棉。故箱外噪音≤50dB。
二、几点说明
1、锅炉原则上不用。热泵所生产的热水（60℃-80℃）可24小时供生产、生活所需，含血制品车间的用热需求。如无害化处理死猪及废弃物时，每一周或二周开一次锅炉即可。所有废弃物集放在某冷库内。
2、其项目费用，预付定金30%，其余由乙方垫付，成功付款（指正常运行三个月后）。不成功、不达标，集装箱拖走，定金全数退回。
3、该项目科技成份高，潜力大，可在行业内广泛推广使用。故第一家施用单位，申请立项，争取全额资助。
4、原管路：指热水管路、冷水管路、蒸汽管路等保留，与热泵系统运行经阀门链接转换即可，故原系统不做大的改造。
5、项目完成后，纳入正常的设备管理系统，不作新的体制调整。
三、工程大致进度：
准备工作：1.5个月
施工安装：1个月
调试：1个月
试运行：3个月然后科技鉴定
保质使用：1年（费用全包，不含人为损坏）
设计制造：芬兰奥林中国
四、结论：
热泵技术是芬兰奥林中国的新技术，在芬兰已成熟使用30多年，在中国本行业内尚未开始应用。从设计运行的方案分析，是可行的，节能减排的效果现实、可信，所生产的经济效益可观，预计1-1.5年回收成本，其后每年节省天然气、电能等200多万。在行业内推广应用有很大的价值和意义。
上海松林食品（集团）有限公司 施伯斌
上海松林肉食品有限公司 戚 捷
二0一八年一月
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