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在工业生产领域,能源成本始终是企业运营开支的关键部分。对于明胶生产行业而言,高温热水工艺在整个生产流程中能耗占比颇高。为突破这一能耗瓶颈,提升能源利用效率,一套集成了高温太阳能集热系统、高温热泵以及余热回收系统的创新节能改造方案逐渐兴起,其致力于达成集成、节能与智控的目标。
一、改造前
在节能改造前,高温热水工艺主要依赖传统的加热设备,每年的能源消耗高达1000吨标准煤,能源成本约为500万。随着环保要求的日益严格以及能源价格的不断攀升,该厂面临着巨大的成本压力和环保挑战。
二、高温太阳能集热系统改造
改造过程中,高温太阳能集热系统率先发挥作用。在厂房屋顶及周边空旷区域,安装了5000平方米的高效太阳能集热器。这些集热器能够充分吸收太阳能,将其转化为热能并储存起来。在日照充足的季节,太阳能集热系统所提供的热量能够满足该厂约40%的高温热水需求。例如,在夏季,每天上午9点至下午5点期间,太阳能集热系统产生的热水温度可达80℃以上,直接为生产环节提供了稳定的热源,大幅减少了加热设备的运行时间,每月可节省燃油约30吨。
三、高温热泵集热系统改造
高温热泵的应用同样为该厂带来了显著的节能效果。高温热泵利用逆卡诺循环原理,从工厂附近的自然水体以及环境空气中吸收热量,通过压缩机做功,将热量提升至高温状态,从而制取满足生产需求的高温热水。相较于传统加热设备,高温热泵的能效比高达4.0以上,即消耗1度电能够产生相当于4度电热量的热水。在冬季,当太阳能供应相对不足时,高温热泵成为了主要的供热设备,确保生产过程不受影响的同时,大大降低了能源消耗。据测算,使用高温热泵后,每年可减少燃油消耗200吨。
四、余热回收系统改造
余热回收系统则是对该厂生产过程中的余热进行了深度挖掘和利用。在明胶熬制、浓缩等环节,会产生大量温度较高的废气和废水。余热回收系统通过安装一系列高效的热交换设备,将这些废气和废水中的余热提取出来,用于预热生产所需的冷水。进一步减少了加热设备的能耗。据统计,余热回收系统每年可为该厂节约相当于150吨标准煤的能源。
五、集成+智控
这三种节能技术通过智能控制系统实现了集成。智能控制系统能够实时监测生产过程中的用热需求、太阳能辐射强度、环境温度以及各设备的运行状态等参数,并根据这些参数自动调整各设备的运行模式和负荷分配。例如,当太阳能充足时,智能控制系统会优先启动太阳能集热系统,并根据热水需求自动调节高温热泵和余热回收系统的运行功率;当夜间或阴天太阳能不足时,系统会自动增加高温热泵的出力,确保生产热水的稳定供应。
六、改造后
经过节能改造后,能源消耗方面,相较于改造前,每年可节约能源成本约280万元,降幅达到了56%。同时,由于减少了燃油的使用,该厂的二氧化碳排放量大幅降低,每年减少排放量约800吨,为当地的环境保护做出了积极贡献。生产稳定性方面,智能控制系统的应用使得热水供应更加稳定可靠,减少了因设备故障或能源供应不稳定导致的生产中断情况,生产效率提高了25%。
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