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作者:an888    发布于:2024-04-26 16:13  

  百威注册-首页在双碳的背景下,锂电池产业对生产过程中的能耗和碳排放提出了更高的要求,因此在生产和制备过程中选择低碳节能的设备成为必然选择。

  为了进一步实现节能减排,瀚润特环保设备(江苏)有限公司采用艾默生超高温涡旋压缩机和整体解决方案,与转轮除湿系统完美结合,80℃~130℃应用全覆盖!相比纯电加热节能22%,减少碳排放38%左右,节能减排效果显著,得到了甲方的高度好评。

  在绿色经济和“双碳”的愿景下,中国锂电池产业步入了高质量发展的新阶段,对生产过程中的能耗和碳排放提出了更高的要求。制备高性能的锂电池需要对环境湿度进行严格控制,当前,业界主流做法是通过转轮吸附除湿来实现。

  除湿转轮均配有再生加热器,并且为了保证除湿效果,转轮的再生温度需要保持在110~140℃,在系统运行时会消耗大量的能源用于再生,成为企业生产制造成本的痛点。

  同时,转轮再生侧排风排出的是高温高湿的空气,如果直接排放到环境中,也会造成能源的浪费。

  1.高温要求:转轮除湿系统的再生温度需要保持在110~140℃,而常规热泵的冷凝温度最高为70~80℃,因此项目需要更高冷凝温度的热泵系统以便在转轮除湿系统中正常应用。

  2.工艺要求:当环境温度低于15℃,制冷剂系统停机之后的压力可能会低于大气压力,如果连管焊接不良,空气就会进入到系统中导致压缩机润滑油酸化,压缩机因润滑系统故障导致烧机。因此,机组对于焊接工艺的要求要高于常规热泵系统且须考虑系统负压密封。

  3.节能要求:项目要求在保证设备常年稳定运行的前提下,尽可能降低机组运行能耗。传统节能方案最多节能10%,本项目作为新兴技术的应用试点,希望能够达到更显著的节能效果,至少要达到节能20%。

  4.风险控制:热泵系统的蒸发器和冷凝器位于转轮除湿系统的再生侧的高温环境中,热泵系统停机后,其中的制冷剂会迁移至压缩机和气液分离器中,再次开启时,会有回液和吸压过低的风险,需要热泵系统能够防止冷媒回流积存,降低相关风险。

  5.系统稳定:全年转轮除湿机处理的湿负荷变化很大,热泵机组的工况变化剧烈,因此成熟可靠的控制逻辑是项目成功的关键。

  针对项目应用中的难点,艾默生整体解决方案与应用团队和瀚润特环保设备公司团队通力合作,克服重重技术难点,经过大量的实验室测试,成功地将艾默生的超高温涡旋压缩机和整体解决方案与转轮除湿系统结合,创新性地推出艾默生超高温热泵整体解决方案,80℃~130℃应用全覆盖,实现全自动系统控制,同时还能实时监控系统运行状态。

  在大量实验数据的基础上,艾默生摸索出一套成熟可靠的控制逻辑,既满足严苛的工艺要求,又保障了压缩机和阀件可靠稳定的运行,同时在压缩机底部及气液分离器底部布置电加热带以控制回液风险,使得在转轮除湿系统中应用热泵技术成为可能。

  艾默生商住解决方案集成解决方案总监韩艳春介绍到,项目中应用的艾默生超高温热泵专用压缩机ZW650最高冷凝温度可达135℃,排气温度限值为145℃,满足转轮除湿系统应用要求。

  同时,压缩机所配备的喷气增焓功能,一方面能够增加系统的制热量,另一方面还可以通过经济器换热来提高热泵系统能效,从而让项目节能变得更加高效。

  超高温热泵系统位于一级转轮再生侧,蒸发器位于再生侧转轮的出风侧,冷凝器位于再生电加热的进风侧。启动阶段电加热满负载输出,待满足超高温热泵系统启动条件时,超高温热泵系统启动运行,电加热输出逐步减小,最终电加热补足热泵系统的热量缺口,同时以便精准控制再生温度。

  经过计算得出,一级转轮再生所需热量为67.2kW,二级转轮再生所需热量52kW,系统全部再生电加热总功率125kW(按照电加热效率95%核算,下同),如采用超高温热泵加热技术总功率:100kW,对比采用纯电加热方案,功率减少25kW,预计可以降低25%左右能耗。

  该项目于2021年7月份安装并投入使用,截至目前运行良好。经过长期的项目运行和数据监测,采用超高温热泵系统后,对比纯电加热方案,一级转轮节省能耗达27.2kW,能耗降低38%,整套转轮设备能耗节省22%。

  后续如在类似设备二级转轮上也采用超高温热泵技术,节能效果将显著提高至少30%以上。

  一级转轮再生电加热及热泵碳排放量减少了14kgCO2/h,减少碳排放38%左右,减排效果显著。再生排风空气中的水分在蒸发器侧即结露变水,经冷凝水排水口排出,并且温度降低到22℃左右常温,不对环境造成温升和湿度影响。

  “在转轮除湿机组中使用热泵技术是一次大胆的尝试,没想到节能效果如此显著。使用艾默生超高温涡旋压缩机和整体解决方案后,设备运行能耗相比其他常规机组节能效果明显,运行稳定,非常满意!”

  韩艳春表示,超高温热泵技术在除湿转轮系统中获得了创新性的成功应用,其安装和运行经验为未来的锂电池生产除湿项目提供了宝贵的经验,不仅满足生产工艺要求,也帮助锂电池生产企业更好地实现节能增效,践行“双碳”目标,未来市场前景广阔。

  总部位于美国密苏里州圣路易斯市的Emerson是一家全球性的技术与工程公司,为工业、商业及住宅市场客户提供创新性解决方案。

  70年代末,艾默生通过首个技术转让项目开始在中国发展业务,1992年在中国成立第一家独资企业,1993年设立艾默生电气(中国)投资有限公司,成为艾默生在华投资与管理总部。

  艾默生实施“在中国,为中国”的区域化市场战略,深耕中国超过40载。如今,艾默生在中国已发展成为集设计、采购、生产、研发,和销售、市场、服务一体化的解决方案提供商,拥有28家企业,19个工程及研发中心。

  针对热泵行业的市场需求,艾默生推出了谷轮™ZW系列热泵专用涡旋压缩机,具有更高的能效比,广泛应用于热水、供暖、烘干、工业特种应用等领域。艾默生拥有1亿台涡旋压缩机的生产及应用经验,其可靠性和高效性已被广泛认可。