陕西省汉中市某屠宰场

屠宰场高温热水设备改造，是目前国家对屠宰场节能减排的一个重要措施。屠宰场传统热水工程一般采用锅炉制取热水，无论是使用电蒸汽锅炉、燃气蒸汽锅炉、煤气蒸汽锅炉、甲醇蒸汽锅炉也好，不但能耗大，往往需要人工多次调试温度，易导致水温波动过大。为此，许多屠宰场纷纷转向采用高效节能、智能操控的空气能高温热水机组来供应热水。

由于屠宰场需要热水的温度高，如果仅仅靠空气能机组升温，运行的能耗和成本相对会更高，因此采用多能源组合的形式，合理控制不同形式能源的使用时间，能够达到更加高效、节能的目的。在陕西省汉中市某屠宰场，使用空气能高温机+太阳能+电蒸汽发生器热水系统，与之前采用燃煤锅炉耗电基本相当，效果非常好，用户很满意。

一、项目基本介绍

该屠宰厂每日屠宰生猪约100头，高温池尺寸为1.8*2m，水深60cm，容量约为2.16吨，考虑到生猪内脏的清洗处理还需要用到一部分热水，故根据该厂情况，设计为4吨热水。生猪屠宰厂高温池热水夏天要求恒定在59～60℃，冬天要求恒定在61～62℃。

该屠宰场之前一直采用燃煤蒸汽锅炉加热池里的水，两年前因国家禁煤政策的实施，改用甲醇蒸汽炉，但是费用太高，平均下来每天要300元左右（单价为3600元/吨）而原来烧煤全年平均下来只要100元/天。

另外，甲醇蒸汽炉每个月都需要向政府环保部门提供质检报告，每一次检测的费用就要2000多元。甲醇蒸汽炉使用一个多月后，因为费用太高，客户停止使用。原本想使用太阳能+电辅+蒸汽锅炉的方式进行改造，考虑到后期费用问题，最终改用空气能高温机+太阳能+蒸汽发生器的方式。

二、主设备选型和水泵的选择

该项目采用1台10匹高温机（7.7KW）+400支真空管工程连箱太阳能+36KW电蒸汽发生器（容量28升，额定温度151℃，额定蒸发量50Kg/h）。

在5月份～10月份，天气晴朗的情况下，400支真空管太阳能可以在下午六点前将4吨水加热到80℃以上，完全能满足用水的需求。当阴天或者冬季气温较低的时候，太阳能在运行的情况下，吸收紫外线的热量，使得水温达到20℃左右，然后通过空气能机组加热至70℃，空气能机组按照1:2的比例配比，因此配了一台10P机（没有8P的机组）。

客户要求2吨的水池，5分钟之内能够恒温1℃，那么一小时升温就是12℃，每小时需要的制热量为：2000*1*(60/5)=24000w，即24kw，考虑到冬天热损失略大，故选用36kw的电蒸汽发生器。

蒸汽发生器平时断电不用，烫猪前20分钟开启，使用完毕关机断电。蒸汽发生器可以是燃气的、液化气的也可以是用电的，由于屠宰场一般都远离城区，不通天燃气，再加之液化气的使用费用比电还要高出许多，所以在电力允许的情况下采用了电蒸汽发生器。

由于水箱和主机在一个平面上，空气能水泵采用PH-256EH型号水泵一台，扬程7.5米，流量17.4吨/小时，进/出口尺寸DN65。由于太阳能顶部与水箱底部的落差在7.5米左右，故太阳能循环泵选择了PUN-201EH一台，扬程15米，流量4.8吨/小时，口径DN25。由于用水点与水箱在同一个平面上，故热水增加泵采用了PUN-601EH一台，扬程25米，流量5.4吨/小时，口径DN25，并使用电子开关控制该水泵。

三、主设备安装位置的确认

考虑到该屠宰场安装有冷库，冷库的空调机组有专门的设备间，虽然有2个大窗户，且没有安装玻璃，但冷库空调设备间温度常年较高，且该设备间位置足够，而高温池附近位置较狭小，为了充分利用冷库空调设备间的热量，达到最大限度的节能效果，经与甲方沟通，将4吨保温水箱和空气能高温机安放在了冷库空调设备间。

这样既可以利用冷库空调设备间的热量制热水，同时，空气能工作时还能对冷库空调设备间进行降温，使冷库设备也更加节能，达到了双赢。

由于屠宰场氨气较重，大部分厂房采用的是树脂瓦面，承重不足，无法安放太阳能，只有冷库和肉架厂房采用了双层保温彩钢板人字形屋面，由于该厂房要悬挂生猪，所以承重很好，而且屋面总面积500多平方，位置足够，故400支工程连箱太阳能就安装在此人字形屋面顶上。

为减少蒸汽温度损失，最大限度地减少蒸汽发生器到高温池的管道距离，故将蒸汽发生器放置于高温池外墙原锅炉房内，使用DN25热镀锌钢管供蒸汽，管道不做保温或用耐高温石棉做保温，注意不可使用橡塑做保温，会烫化。在蒸汽供应管道上还安装了蒸汽电磁阀并做了手动旁通球阀，池中放置了水温探头，使用温控器控制蒸汽电磁阀。

四、不同能源形式的运行设计

为充分利用太阳能的热量，太阳能控制系统长期开启，在夏秋季节天气晴朗的时候，太阳能完全满足热水的需求，空气能机组基本不工作。

空气能的运行采用经济模式，定时工作，设定空气能工作时间为每天18：00到第二天凌晨03：00（因为该厂生猪屠宰时间为01：30开始，2：30左右结束），设定空气能最高温度为70℃，并且热水箱中安装了2个9KW电加热棒备用（通常不使用，除非其他加热设备运行出问题）。

4～10月份，天气晴朗的时候空气能机组不运行；阴雨天的时候，太阳能加热后的热水和水箱本身存水混水后的温度在45℃左右，空气能机组运行约2小时就可以达到70℃。

冬天，设定水温65℃，补水温度5℃，400支太阳能真空管可以将水加热到15℃。在空气能主机安装在室内的情况下，4吨15℃的冷水加热到65℃，需要的总制热量为200kw。

理论上，使用10匹高温机，当气温在0℃左右，需要工作约10小时；当气温在-5℃左右，经计算需要工作约11小时；当气温在-12℃左右，需要工作约15小时。该项目水箱和空气能主机安放在冷库空调设备间，设备间冬天一般都在10℃以上，因此冬天-5℃环境温度下，运行时间最多为9小时。

蒸汽发生器平时断电不用，烫猪前20分钟开启，8分钟即可出蒸汽，使用完毕关机断电。为降低水垢的危害，蒸汽发生器的用水采用了原来安装的一套阳树脂软化水设备供水。每天烫猪50头的话，运行时间约1小时15分钟；每天烫猪100头的话，运行时间约2小时30分钟。（注：蒸汽发生器容量在30升以下属于环保、安检部门免查范围，30升及以上的蒸汽发生器环保、安检部门要进行定期质量检查，需要办理相关使用手续。）

五、运行的效果分析

该工程6月2日安装调试完毕，6月3日早上6：00水箱补满水后的初始水温为20.5度，下午17：30，仅靠400支太阳能真空管，4吨的水箱温度已经达到了75℃以上，生猪量为50头，整套系统耗电仅45度左右，且主要耗电设备为保持恒温的电蒸汽发生器，与之前采用燃煤锅炉相比还节省了一半的费用，效果非常好，用户很满意。

据用户反馈，目前项目已经运行近1个月时间，天气晴朗的时候太阳能加热可以达到90℃，完全满足用水需求。在阴雨天，空气能设备运行时间约为2小时，耗电量不超过18度电。目前生猪屠宰的量还不大，每天只有三十几头，电蒸汽发生器运行时间约一个半小时，能耗在45度电。按照0.75元/度的电价计算，每天的运行费用最多也不会超过50元。

六、客户评价

从目前的运行情况来看，改造的效果很好，费用比原来采用燃煤锅炉还节省了一半，即使到了冬天，每天的运行费用估计也就100元左右，相比原来使用的甲醇蒸汽炉节省了一大笔费用。

客户刘先生表示：“空气源热泵确实很节能，冬季气温低的时候可能运行时间会长一点，设置运行时间为下午六点到第二天凌晨三点，最多也就10个小时。运行过程中没有出现任何问题，操作起来也很简单，工作人员都会用，如果遇到什么问题电话咨询刘总就可以了。唯一担心的到了冬季，气温低，生猪的屠宰量也会增加，高温池的水温下降得快，如果电蒸汽发生器不够用，到时会考虑增加一个36kw的电蒸汽锅炉。现在每一头猪的屠宰成本在1.5～1.7元，到了冬季应该在2.5元～3元左右。”