项目简介
项目位于浙江省宁波市奇精集团下属榆林金属制品有限公司电镀工厂，厂区有4条磷化生产线，每条生产线中的除油槽、磷化槽以及皂化槽需要加热保温，保温温度80-85℃。该电镀工厂之前通过燃气锅炉燃烧天然气产生160℃左右的高温蒸汽，通过蒸汽管道分别将蒸汽供给每个生产线中需要加热的水槽，通过在水槽中换热达到保温效果。目前保温蒸汽的使用量大约0.3t/h每条生产线，使用燃气锅炉供应1吨蒸汽约需要80立方天然气，2022年1-8月，四条磷化生产线每个月燃气费平均在142000元，全年费用170万元左右。因工厂节能降碳改造升级需求，需要针对能耗系统进行供热端改造。
甲方要求
在不影响原有生产工艺的条件下，实现磷化生产线用热自动化的需求，取消燃气锅炉年检流程及锅炉工的资质认证工作，降低产线生产能耗和用能成本，减少工厂碳排放。
具体技术要求如下：
乙方所提供的空气能高温蒸汽热泵设备，在磷化产线热能替代工程中，在全年环境温度不低于5℃的工况下，满足95℃以上高温热水供应。设备在环境温度不低于20℃的工况，供应95℃高温热水时，能效应不低于2.2，及空气能高温蒸汽热泵设备供热量和耗电量之比不低于2.2。
乙方所提供的设备在生产线运行时能满足A、B、C、D四条磷化产线中生产70-80℃化学除油槽温度；生产80-85℃的磷化槽保温温度，以及皂化槽65-70℃的保温需求。并且通过设备智能控制和提前启动，实现磷化产线0.5h以内实除油槽加热到80℃、磷化槽加热到85℃以及皂化槽加热到70℃。满足磷化产线中同时有2个磷化槽（每个磷化槽容量1100L）进行换液时，1.5h以内2个磷化槽内水温从常温状态（以冬季环境平均温度5℃为准）加热到所需的最高保温状态，及加热到85℃。
系统配置
根据核算系统所需保温加热功率为452kW，设计使用4台诺通科技设备型号为DKFXRS-120II/FD的空气源热泵蒸汽机来满足系统保温需求。同时系统配置1台1m³的供热水箱，1台3m³的保温水箱，1台1t/h净水机，辅助配套的水泵、阀门、控制系统等设备。
在实际供热的过程中，供热水箱中的循环水通过热泵侧循环泵被送入热泵中进行加热，加热到设定的温度后进入供热水箱中，在供热水箱中循环水的温度会不断上升，当达到车间供热温度后，通过车间侧循环泵送入车间中，用于加热磷化生产线槽内的生产液，降温后的循环水再回流至供热水箱，通过热泵侧循环泵送入热泵中加热，形成一个循环。在供应端通过管道同程设计来保证管阻一致，使得水蒸气和热水可以有效的送至每个恒温槽的换热器中，并最终回流至供热水箱，实现了燃气锅炉供热系统的替代工作。该系统可以实现95-120℃范围内的高温热水或蒸汽的供热，实际供应情况可根据现场需求决定，适当的降低供应温度可以减少能耗，缩短设备回收周期。
实际使用效果
节能减排
天然气主要成分以甲烷，一立方的天然气大约排放1.96kg的二氧化碳，工厂原来使用108立方/小时的天然气进行供热，按照每天工作11小时，每月工作25天，每年工作12个月，全年排放二氧化碳698544kg。根据电力排放，如果使用清洁能源进行发电，则碳排放量为0。
用户评价
上海诺通新能源科技有限公司基于项目研究成果，积极推广相关技术及设备的应用落地，开展传统燃煤锅炉、燃气锅炉和电锅炉的供热替代，促进供热的节能改造升级。在宁波榆林金属制品有限公司的磷化产线热能替代工程中空气源高温热泵蒸汽机得到了应用，用于供应120℃的高温热水。经检测，空气源高温热泵蒸汽机自投运以来，可稳定供应120℃的高温热水，用于磷化产线的供热，满足产线的生产需求，系统在运行期间的综合COP达到1.8，和原燃气锅炉相比全年运行成本降低了近90万元。
文/ 上海诺通新能源科技有限公司
山东力诺瑞特新能源有限公司
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