食品企業制冷系統綜合節能方案

前 言

俗話說：“民以食為天”，食品生產企業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環境下，市場競爭日趨激烈，食品企業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的優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進行綜合診斷，并提出節能方案，實現相應的節能指標。主要作用機理是通過綜合技改實現25-30%的節能目標，降低產品的單位能耗，實現節能減排。

本節能報告推薦的節能方案具有以下有益效果：

1、直接效益：預計每年實現節電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：生產系統運行參數持續可控，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，提高生產系統的自動化程度。

推薦對食品企業的制冷系統進行節能技術改造，實現節能效果，提高產品質量、降低產品成本，提高企業的競爭力，提高原有設備的可靠性，并提高企業的智能化管理水平。

一、制冷生產環節介紹

1.1 基本生產情況

在雞肉的生產過程中，主要的能耗環節在于屠宰后進行冷凍的過程，即冷鏈環節。其中包含冷水降溫、單體冷凍、雞肉速凍、冷藏等環節，各個環節對制冷效果的要求不同。用于制冷的設備為氨制冷系統，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

上圖以低壓系統為例，解釋了氨制冷的過程，圖中各組蒸發器是并聯運行的，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。

該企業的制冷系統全部采用手動控制，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，實際運行狀態不確定。

由于制冷系統配置的問題和管理設備的缺乏，導致制冷系統的效率并未達到理想狀態，存在節能潛力。

本文對節能潛力進行分析，并提出明確的改進方案。

1.2 凍庫布置

該企業的凍庫布置如下：

1.3 制冷機運行參數

該企業的制冷機運行參數如下：

1.4 制冷機分組

該企業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 現有制冷系統存在的問題

現有制冷系統存在較多不足之處，引起效能下降。（具體細節請聯系本站管理員）

二、 制冷綜合節能方案

本文提出的制冷綜合節能方案是一個整體，各個手段之間相互關聯，只有同時實施才能保證效果。（具體細節請聯系本站管理員）

三、節能過程介紹

3.1 制冷系統節能的執行順序

1、細化方案、論證、簽訂節能實施技術協議。

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、智能控制系統機柜安裝。

6、綜合測試驗收并支付尾款。

3.2 節能驗證方法

由于制冷環節的使用情況存在變化，不能采用簡單比較的方式進行節能量的評價，因此應該采用單位能耗進行對比測試，評價過程舉例如下：

節能量的驗證表（例）

通過以上對比試驗并計算單位能耗，即可測算出節能系統的真實效果。

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，并承擔了國家創新基金項目，實現順利結題，填補了國內空白。

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定、壓縮機螺桿磨損等問題。

4.2 技術承擔企業的概況

本節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，總部和研發中心位于北京市海淀區中關村科技園區上地信息產業基地。企業專注于節能產品的研發，是國家高新技術企業、國家軟件企業、國家創新基金資助企業、國家發改委備案的節能服務公司。

企業以技術創新作為核心工作和發展動力，研制了多項國內外領先的獨創節能技術，申請獲批發明專利6項，實用新型專利11項。公司涉及的節能產品主要包括：空壓機系統節能、循環冷卻水系統節能、中央空調系統節能、電梯節能、并網逆變器等。主要應用領域為：工業企業節電、大型公建系統的節電等。

企業的主營業務為：節能方案研發、節能產品生產、節能工程實施、節能項目服務。公司具有較強的節能項目實施經驗，為海航集團、英利集團、桐昆集團、香飄飄、寶潔公司、天能電池、聯合特鋼、天津機場、外交部、湖州市政府大樓等實施了節能項目，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。通過數年的發展，公司具備豐富的節能項目經驗和項目實施能力。

4.2.2 企業的知識產權成果

企業成立以來，先后研制了電力并網逆變裝置、空壓機智能節能系統、循環冷卻水智能節能系統、大型離心設備智能節能系統、污水處理廠綜合節能系統等節能產品，并申報了相關的專利和軟件著作權。現有部分專利和軟件著作權列表如下：

企業的技術研發成果頗豐，都是在節能領域的技術創新，體現了公司專業做好節能事業的決心和實踐精神。同時，公司在市場領域努力開拓，執行了數個大型節能項目，獲得了很好的節能效果，為用戶實現了節能減排。

4.2.3 企業既往業績

企業在大型制冷系統、循環冷卻水領域、離心空壓機（大型送風機）領域具有較好的業績，較大的業績有：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績，節能效果達到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）。化纖企業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節，對生產持續性要求高。在現場采用了3套水泵節能設備，4套冷卻塔風機節能設備，并采用控制系統進行綜合控制。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。采用節能/旁路兩套回路互備，提高了系統的安全性。

采用冷卻水智能控制系統之后，全年都可自動調節各項參數，無需人員手動調節，在夏季時節能效果尚能達到35.8%。

節能系統對循環水系統進行綜合優化，實現了智能化和節能效果雙重目標，全年無需人工調節。控制機柜照片如下：

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，循環水必須非常持續、穩定。一期工程對大型制冷機組安裝了6套節能設備，運行3年之后較為穩定；二期工程現場安裝了14套循環冷卻水節能設備，節能效果都非常好，平均節能率在50%左右。現場節能系統的部分照片如下：

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，采用了其大型離心風機專用節能設備，驅動2400kW用戶設備，運行持續穩定。以下是節能設備的照片：

▲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節能、循環水節能、大型離心風機節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。