隨著世界能源消費量的急劇增加和地球環(huán)境的日益惡化,人們對環(huán)境保護和能源有效利用的認識進一步提高,推進了一系列新技術的開發(fā)。固體吸附制冷作為一種可有效利用低品位能源且沒有環(huán)境破壞的制冷技術。受到國內外越來越多的關注。固體吸附制冷是近年來發(fā)展起來的新型制冷技術,利用固體吸附劑在不同溫度下對氣體吸附質的吸附和解吸附作用驅動制冷循環(huán)。
由于吸附制冷技術的重要性正在被制冷界所接受,自從1992年在巴黎召開國際吸附制冷會議以來,引起了世界性的吸附制冷研發(fā)高潮。在我國,泰山集團泰安華能制冷有限公司將此技術真正轉化成了產品,并在海洋捕撈船舶上得到應用。他們采用新型高效制冷循環(huán)系統,新型結構和生產工藝,率先將固體吸附制冷技術應用到內燃機領域——漁船發(fā)動機上。充分利用漁船發(fā)動機尾氣中的廢熱,為漁品提供經濟保鮮,提高漁品質量。他們的目標是要讓漁船帶冰作業(yè)成為過去式,從而開啟海洋捕撈漁品保鮮技術的新紀元。
目前。海洋水產捕撈作業(yè)和加工運輸過程存在敷冰保鮮和壓縮機組制冷兩種主要保鮮方式。隨著近海資源的枯竭、漁場的外移.海上淡水、柴油資源的短缺和價格的上揚.傳統的敷冰保鮮方式由于存在著大量消耗淡水、消耗能源、作業(yè)靈活性差、保鮮時效差等缺點,已不能適應目前遠洋漁業(yè)和保鮮時效的要求。廣大漁民都認識到漁品保鮮的重要性,為了得到優(yōu)質的漁品,哪怕是換條大船也在所不惜,因為壓縮制冷機組解決了100噸位以上漁船的保鮮問題。但是由于壓縮機組以電驅動實現制冷循環(huán),對依靠柴油發(fā)電的漁船來說,存在動力要求高、設備成本高和運行、維護費用高等弱點,其運行需要消耗大量的燃料和具備較高的維護水平。壓縮制冷保鮮把廣大漁民擋在了門外。由于我國100噸位以下的中小漁船占絕大多數,目前國內99%的漁船還沒有配備保鮮設備,絕大多數中小漁船仍然依靠帶冰作業(yè)這種傳統而代價高昂的方式出海捕撈。
在發(fā)達國家.由于巨額購冰費用和人工費,本土漁業(yè)正在向其他行業(yè)和發(fā)展中國家轉移。我國正在大力發(fā)展遠洋漁業(yè).既要向產量要效益,更要向質量要效益,全面提高漁船保鮮水平是我國成為漁業(yè)大國乃至強國的關鍵。如何解決廣大中小漁船的保鮮問題?冷熱轉換的基本原理,需要外部能量的驅動。冰廠造冰需要消耗大量的淡水和電能。我國沿海制冰廠每天需要8萬噸淡水和300余萬度電用于制造冰塊,某種程度上直接造成了沿海地區(qū)淡水和能源的緊張。
漁船發(fā)動機的尾氣溫度高達400-500℃,具有非常高的利用價值,而海水是優(yōu)良的載冷劑。包括船舶柴油機在內的各種內燃機在燃燒過程中三分之一熱能以高溫煙氣形式排放.目前柴油價格已漲到5500元,噸,盡管國家對漁業(yè)用油采取補貼政策,但燃油費用已成為漁船各項費用支出中的大項。從漁船周圍存在的經濟熱源和經濟冷源人手成為廣大科技人員開發(fā)經濟高效型漁船制冷設備的思考點。泰山集團的科技專家們將目光盯住了漁船發(fā)動機尾氣。利用尾氣保鮮漁貨?在人們看來簡直是天方夜譚,可泰山集團的專家們從目前各種燃燒過程排出的尾氣著手,分析各種尾氣的溫度、壓力和成分,從而判斷其利用價值的大小。從鍋爐尾氣到發(fā)電廢氣,從鋼鐵廠到冶金廠、焦化廠、各種工業(yè)窯爐等存在的煙囪,從汽車到火車,從飛機到輪船,凡是存在尾氣、廢氣、廢蒸氣排放的場合進行了摸底排查。站在能源開發(fā)和利用的高度,分析目前存在的能源利用方式、途徑、優(yōu)勢、潛力、弊端和不足,最終他們發(fā)現:發(fā)展熱電冷聯產,走能源綜合梯級利用的路子是解決當前能源問題的最務實途徑。目前熱電聯產部分已經完善成熟,冷的環(huán)節(jié)國內廠家涉及不多。為此公司專門聘請制冷及相關領域的專家率領成立技術研發(fā)中心,成立專門的公司著力開發(fā)余熱回收利用及相關設備,經過近5年的科研攻關和樣機實驗,克服重重技術壁壘和難關.開發(fā)出了具有完全自主知識產權以節(jié)能環(huán)保為主要特征、具有世界領先水平的漁船保鮮設備——漁船尾氣制冷機。
該設備采用世界領先的吸附制冷技術,利用漁船發(fā)動機尾氣中的廢熱作為驅動源,海水作為冷卻源,由自動控制系統控制發(fā)生器的冷卻與加熱,經過冷凝器、蒸發(fā)器等一系列裝置實現制冷循環(huán),最后經空氣冷卻器冷卻魚體達到保鮮效果。它填補了漁船利用尾氣制冷的世界空白,目前已申報4項國家發(fā)明專利和11項實用新型專利。
該設備借鑒了壓縮制冷機組成熟的保鮮技術,具有操作方便、保護到位,安全可靠的產品特點。同時它具有壓縮機組沒有的優(yōu)點:節(jié)約能源,節(jié)約燃料費用,運行費用低廉,不改變漁船動力系統.適合動力在100馬力以上的廣大中小漁船。另外由于采用無環(huán)境問題的制冷工藝保護大氣層,降低大氣中尾氣的廢熱排放量,凈化尾氣,降低漁船發(fā)動機噪音.具有明顯的環(huán)保效益。該設備對漁船震蕩、搖擺、潮濕、曝曬的惡劣條件具有很強的適應能力,可根據漁情和天氣的變化決定航程和作業(yè)時間以避免無謂的冰耗,作業(yè)靈活性高。該設備能夠大幅降低保鮮成本,有效提高水產品保鮮質量。提升產品附加值,在顯著增加漁船收益的同時還可以降低生產勞動強度。
省錢又省力,環(huán)保又經濟是漁船尾氣制冷機最主要特點。它的誕生將徹底結束絕大多數漁船沒有保鮮設備、帶冰作業(yè)的歷史。它將徹底改變傳統的漁船作業(yè)方式,改善漁民生產、勞動條件,全面提升漁船保鮮水平,提高漁業(yè)捕撈效率.加快漁業(yè)由數量到質量轉變,促進漁業(yè)生產力全面提高。
利用漁船尾氣保鮮漁貨,最直接的是節(jié)能增效。在海上,每艘漁船的動力系統都是獨立的且依賴燃料驅動。目前全國擁有海洋機動捕撈漁船22萬艘,如果全國所有的海洋捕撈漁船安裝尾氣制冷機,按尾氣中廢熱攜帶發(fā)動機總功率的20%、按機組利用尾氣功率60%計算,則每小時有321噸燃油重新得到有效利用。在我國大力提倡建設節(jié)約型社會、發(fā)展循環(huán)經濟的今天,它的出現是漁船保鮮領域的一項重大創(chuàng)新。
尾氣制冷技術及其產品特點:1.凡大于120~C的尾氣均可作為制冷機組的驅動力。2.機組可實現連續(xù)制冷??尚罾?,機組停止運行后可繼續(xù)制冷12個小時。節(jié)約能源(除幾個低能耗的閥門和泵外),基本不消耗其它能源。循環(huán)利用尾氣中的廢熱能,提高燃燒經濟性.提高能源利用效率。3.應用領域廣闊,如火車、汽車、輪船等內燃發(fā)動機領域.太陽能空調、鋼鐵、冶金、焦化等廢熱回收利用,電站發(fā)電機組、工業(yè)余熱制冷等領域。比如為經濟保鮮冷庫、工業(yè)制冷和空調提供冷源,實現熱電冷聯產,提高綜合能源利用效率。4.機組(除閥門和泵外)無運動部件,機組結構簡單,操作方便,運行安全可靠,無噪聲、抗震性好及幾乎不受地點限制等一系列優(yōu)點,運行、維修費用低,投資回收期短。5.環(huán)保效果顯著,采用無環(huán)境問題的制冷工藝,充分利用尾氣中的廢熱.降低大氣中廢熱排放量,使尾氣得到凈化,同時有效降低發(fā)動機的噪音。
隨著近海漁業(yè)資源的日益枯竭,漁場外移,傳統的帶冰作業(yè)很難適應遠洋漁業(yè)的要求。對于100噸位以下沒有安裝保鮮設備的漁船,泰山集團為廣大漁民量身研制了三種定型產品充分滿足100馬力以上、100噸位以下的廣大中小漁船的保鮮需要。其他型號產品正在加緊研制中。經山東漁業(yè)船舶檢驗局工廠考察認定利用漁船主機尾氣制冷,節(jié)約能源.保護環(huán)境,是一次意義重大的技術革命。此項高新技術成果的誕生與應用,總體上提高了我國漁船的保鮮水平,因而總體上也提高了我國海產品質量.在開展出口貿易,提高我國漁貨在國際市場上的品質和價格競爭力,提高漁民收益,具有不可估量的現實價值和長遠意義。
這項技術誕生在中國、誕生在泰山集團,并非偶然。泰山集團股份有限公司坐落于馳名中外的泰山腳下,是由原泰安鍋爐廠改組,按照國家試點企業(yè)集團標準設立的企業(yè)集團,是原國家勞動部、機械部定點生產工業(yè)鍋爐的重點企業(yè),具有A級鍋爐制造許可證及一、二類壓力容器設計和制造資格。企業(yè)總占地40多萬平方米,職工3200人,總資產9億元,先后跨入全國500家最大機械企業(yè)、全國500家最佳經濟效益工業(yè)企業(yè)行列和首批全國500家重合同守信用企業(yè)。短短十幾年間,泰山集團以創(chuàng)新為根本。已發(fā)展成具有多元化、集團化投資、經營和管理格局的現代股份制大型集團公司。
在泰山集團,他們堅信:只有創(chuàng)新,企業(yè)才能抽枝吐綠,進發(fā)盎然生機和無限活力;只有創(chuàng)新,企業(yè)才能永葆青春,在激烈的市場競爭中立于不敗之地;只有不斷創(chuàng)新,企業(yè)才能擁有明天。把握未來。泰山集團一直致力于高效節(jié)能環(huán)保產品的研發(fā)和制造,集團領導層看到了未來能源行業(yè)集約、高效、環(huán)保的方向發(fā)展,充分認識到發(fā)展節(jié)能高效清潔技術的重要性和迫切性。發(fā)展熱電冷聯產是提高能源總體效率的必然選擇,尾氣制冷技術是發(fā)展熱電冷聯產的關鍵。
為做火做強集團公司的“節(jié)能環(huán)保大產業(yè)”。該公司聘請李之光、李毅、董祖康等lO余位全國著名專家組成高級顧問團:與西安交通大學建立聯合技術開發(fā)協作關系;與美國、芬蘭、日本等國家開展技術合作;成立北京、濟南流化床鍋爐技術科研中心;成立泰山集團熱電研究所;成立泰山集團泰安華能制冷有限公司專門從事余熱制冷及相關設備的研制生產。這一系列重大舉措成為該集團公司龐大的技術后備保障。
建設節(jié)約型社會,是伴隨我國整個現代化進程的長期任務。在我國《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》中明確提出包括熱電冷聯產在內的十大重點節(jié)能工程和大力發(fā)展循環(huán)經濟。按照“減量化、再利用、資源化”的原則.促進資源循環(huán)式利用、清潔生產。
人類正在通過利用風能、潮汐能、水勢能、太陽能、地熱能、核能等各種清潔能源以及發(fā)展各種清潔環(huán)保、節(jié)能高效的技術改變粗放、分散、浪費的能源利用結構。走上人與自然和諧發(fā)展的可持續(xù)道路。以大自然可接受的方式從大自然中獲取需要的能源。該集團將繼續(xù)沿著節(jié)能環(huán)保的路子.致力于將尾氣制冷技術廣泛應用在火車、汽車、輪船等內燃機領域,太陽能空調以及鋼鐵、冶金、焦化廠、工業(yè)窯爐廢氣余熱回收、電站發(fā)電廢熱、工業(yè)廢熱、熱電冷聯產等領域。發(fā)展各類經濟保鮮冷庫、工業(yè)制冷和為空調提供冷源的非電空調。
展望未來,泰山集團依靠科技進步和自主創(chuàng)新,在國家構建節(jié)約資源的技術支撐體系的引導下,不斷加大對資源節(jié)約和循環(huán)利用關鍵技術的攻關力度.為推廣資源節(jié)約和替代技術而一直努力。我們相信,漁船尾氣制冷機的誕生和推廣應用也必將承擔起合理配置資源、建構科學消費文化的責任與義務,從而推進我國漁業(yè)經濟的和諧發(fā)展!
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