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高温热泵系统在生猪屠宰场烫池热水余热回收中的应用项目应用企业:河北凯隆达食品公司;所属行业:生猪屠宰场;替代意义:降低成本(详见 一、项目背景 河北凯隆达食品公司生产线正在升级改造,新建生产线每小时设计生猪屠宰量300头,预估每屠宰100头耗水量60吨,施工接近完工。 烫池工况:屠宰线开工时间为每天14点,结束时间每天22点,根据屠宰量不同,结束时间提前或延后。其中,大烫池容积18m³,实际装水保持不低于15m³,小烫池容积8m³,生产时要求水温70度。 污水经过处理后,一期工程新建中水池容积12*8*4≈400m³,中水日产量1000吨左右;并且园区其他小公司日排水量200吨,白天上班开式排放,凯隆达下午两点开式排放。 配套冷库,制冷机包括制冷量713千瓦的2台,341千瓦的2台,226千瓦的2台,434.2千瓦的1台,368千瓦的1台。楼顶有散热量2400千瓦的凉水塔3台有两个7.5千瓦的风机,循环泵1台功率为11千瓦,散热量1875千瓦/小时,耗水量2-7吨。工作时间下午两点开式,到第二天早上,中间可能有间断停机。自来水存水池:工厂院内建有一个30*20*4=2400m³的自来水存水池。 二、方案优化 该屠宰场烫池水原计划采用电厂蒸汽来加热和保温,价格暂按350元/蒸吨计算。经现场勘察与沟通了解,最终选择我公司推荐的高温热泵热水系统来替代生产线上烫池水保温的原有两项措施,电价暂按0.8元/度计算(有峰谷电,合理利用会更节能)。 优化思路:新建20吨保温水箱4个,配备高温水源热泵回收利用中水、自来水池中废水余热以及冷库余热,利用谷电加热水箱的水,生产热水,并为烫池提供恒温。 匹配设备:山东中科能丨中温水源热泵CTEDB280一台、高温热泵CTEDB240G一台 替代的意义:降低成本! 三、项目节能分析 一)水箱水加热分析 1、将80吨水箱15度自来水加热到75度,按1吨水来测算,需要的热量为:1000公斤*4.186(水的比热容)*(75-15)/3600 =251160KJ/3600=69.77KW;那么加热60吨水需要的热量是69.77*60=4186.2千瓦。 2、热泵cop值=2.5,那么生产69.77KW热量的耗电量为69.77/2.5=27.9KW;生产4186.2KW热量的耗电量为1674.48KW,约合1339.58元(电价暂按0.8元/度计算)。 3、生产69.77KWH的热量需要消耗0.1188吨150度的工业蒸汽约41.58元;生产4186.2千瓦的热量需要消耗7.128吨工业蒸汽约2494.8元(蒸汽单价暂按350元/吨计算) 总结:加热60吨水,采用新方案比原有的蒸汽方案节能2494.8-1339.58=1155.22元(电价暂按0.8元/千瓦时计算)(实际运行时合理使用谷电成本会更低) 二)烫池水保温分析 屠宰生产线运行时,烫池水温需要保持在70度左右,利用厂区污水处理池排掉的废水热量进行余热回收,节约能源。(建议水温保持60°~63°之间) 1、设计每小时0.5吨蒸汽,宰杀量300头猪,1公斤蒸汽焓值=2676KJ/KG, 则500公斤蒸汽所含热量=500公斤*2676KJ/公斤/3600=371.67千瓦,则每头猪所消耗的热量为371.67/300=1.24千瓦(此数值为设计的理想值,据了解有的企业实际数值为7千瓦)。宰杀200头/小时需要热量=248千瓦。 2、考虑到蒸汽补热时的热损失,配备CTEDB280和CTEDB240G各一台,该设备出水75度时,cop=2.5每小时耗电量在70~80度之间。 3、0.5吨蒸汽价格为350/2=175元,新方案每小时成本在56-64元之间。每小时节能在111-119元之间。 三)综合节能分析 1、日产80吨75°热水屠宰800头猪,生产线工作4个小时,节能金额为:1155+115*4=1615元,一年工作330天,合计节能53.29万元; 屠宰100~200头猪时:1155/2+115=692,1年按330天,合节能22.85万元;屠宰200~400头猪时:1155/2+230=807,1年按330天,合节能26.63万元; 屠宰400-600头猪时:1000+345=1345,1年按330天,合节能44.38万元; 屠宰600-800头猪时:1155+460=1615,1年按330天,合节能53.29万元; 2、合理利用中水池、冷库降温水、备用自来水,三个热源,初步建设三路链接管路,分别通向高温热泵热源站,工作顺序原则:优先使用冷库废热,其次使用中水池余热,自来水也热当做备选。
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