电厂余热制冷冷库经济效益分析
余热制冷在合成氨冷冻工段节能效益分析
余热制冷在合成氨冷冻工段节能效益分析杨超重庆建峰化工股份有限公司，重庆涪陵 408601摘要：通过对建峰化工第二套合成氨装置制冷能耗和影响因素的分析，提出以余热制冷冷量对合成循环气去往冷冻工段前冷却降温的节能策略。
经分析测算，预计可减少冷氨消耗9t/h、节约蒸汽10t/h，对企业节能降耗具有积极意义。
关键词：合成氨冷冻节能模拟计算1概述氨的工业化合成在20世纪初期形成，是火炸药、农业肥料、化学品生产等的重要基础原料。
其中以氮、氢为原料合成氨，是应用最为广泛和经济的方法。
氮气和氢气催化合成氨的反应是可逆放热反应，合成化学反应式为：原料氮气、氢气在150bar、440℃条件下经催化转化为合成氨，单程转化率约30%。
反应后的合成气经冷凝脱氨后返回合成工段循环。
合成气中残留的氨使平衡左移，对反应不利，冷冻工段的冷凝脱氨作用对合成氨具有重要意义。
某企业KBR工艺年产45万吨合成氨装置为例，该厂冷冻工段以透平驱动，消耗120bar过热蒸汽约62t/h，液氨冷凝用循环水6000t/h，是装置的能耗大户。
本文研究选择合适的方式，利用富余蒸汽8t/h产生7-12℃冷水对该冷冻工段的某点降温，在氨回收率的同时，降低系统能耗，响应国家“双碳”要求，也为企业创造效益。
2冷冻过程2.1工艺介绍图2.1 冷冻工段工艺符号说明:A ——联合冷凝器；B ——气氨压缩机；C、D ——气液分离罐；E ——液氨受槽；F ——氨冷凝器；G ——水冷器；150bar、78℃含氨的合成循环气1，在G经循环水初步降温至38℃后进入联合冷凝器A，在A中分别经一段氨蒸发（流体8）、二段氨蒸发（流体9）逐步降温至流体3的约148.99bar、0℃左右，使得流体1中的气相氨液化。
C内部主要实现气液混合物中液氨的分离，分离出的液氨在D减压、闪蒸脱除惰性气体后，经过E送至A作为氨蒸发冷凝的冷源；C分离出的气相返回合成循环工段，作为氨合成的原料。
A中蒸发产生的气氨经氨压缩机B加压并经F冷凝液化，大部分作为产品氨采出（流体13），压缩机B由蒸汽透平驱动。
冷库遇到的困难与实际现状,冷库用电营运成本及利润分析
冷库用电分析报告一.随着公司的不断发展，冷库为了更好的服务市场内外客户；以下几点是冷库目前遇到的困难与实际现状：1.用电成本过高，占总成本的44%.2.经过对高温市场冷库进行调查亏损率为100%。
注：（市场冷库主要为配套设施）3.目前市场客户存储货物为短期货物，存储期较短，货物温度较高；电耗较高；成本较高。
二．冷库用电营运成本及利润分析：1.一期冷库8个冷库总体用电配置千瓦（225KW ）,压缩机（4台X25P+3台X32P=196PX0.75/P/KW=147千瓦（kw），8个库风机共有（48台X0.5KW=24（kw），.冷却水泵（2台X7.5 kw +15 kw X2台）=45 kw,冷却水塔马达4.5KWx2台=9KW。
合计：压缩机147 kw +风机24 kw +水泵45kw+冷却水塔马达9kw=225KW。
2.一期冷库每月运营电费成本：（225千瓦（KW）X13小时X30天）=87750度/月X0.99元/度=86872.5元/月。
3.根据目前一期冷库总体8个库实际面积可放：600板/吨货。
以进仓量（600吨计算X40元/板/吨=24000元处置费）；冷藏费（600板/吨X4.5/板/吨X30天=81000元/月）。
4.收入（处置费24000元+冷藏费81000元/月=105000元/月）；利润=（收入105000元-用电成本86872.5元/月=18127.5元/月）；实际收入利润为18127.5元/月。
5.二期冷库2个冷库总体用电配置千瓦（340.5 kw ）,压缩机（2台X180PX0.75千瓦/P（kw）=270 kw），2个库风机共有（30台X0.5KW）=15kw；冷却水泵（2台X25kw）=50 kw, 冷却水塔马达5.5kwx1台=5.5kw。
合计：压缩机270 kw +风机15 kw +水泵50kw+冷却水塔马达5.5kw=340.5kw。
6. 二期冷库每月运营电费成本：（340.5千瓦（KW）X13小时X30天=）132795 /度/月X0.99元/度=131467.05元/月。
冷库项目投资计划与经济效益分析
冷库项目投资计划与经济效益分析一、项目提出的理由当前时期是可以大有作为、必须奋发有为的重要战略机遇期，是实现弯道取直、后发赶超的最关键时期，是脱贫攻坚、同步小康的决胜时期。
从国际国内看，和平与发展仍然是时代主题，新一轮科技革命和产业变革蓄势待发，发展中国家群体力量继续增强，国际力量对比逐步趋向平衡；同时，国际金融危机深层次影响在相当长时期依然存在，全球经济贸易增长乏力，外部环境中不稳定不确定因素增多。
全国物质基础雄厚、人力资本丰富、市场空间广阔、发展潜力巨大，经济发展方式正在加快转变，新的增长动力正在孕育形成，经济长期向好的基本面没有改变，同时也进入以速度变化、结构优化、动力转换为主要特点的新常态，面临着新的困难和挑战。
综合分析，国内外大环境对我省发展总体有利；国家实施“一带一路”、长江经济带、区域协同发展等区域发展战略，为扩大国际国内开放合作创造了有利条件；国家实施大数据和网络强国等战略，为我省弯道取直、后发赶超创造了宝贵契机；国家实施精准扶贫精准脱贫，为我省打好扶贫开发攻坚战提供了政策支撑；国家加快补齐发展短板，为缩小与全国差距带来了重要机遇；国家实施新一轮西部大开发战略，为完善现代基础设施、构建现代产业体系、发展社会事业等提供了良好条件。
经过“十二五”时期持续快速发展，工业化、城镇化进入加速发展阶段，基础条件日益改善，发展环境不断优化，资源红利、生态红利、劳动力红利、政策红利、改革红利正在叠加释放，区域上下团结奋进、干事创业的激情空前高涨，这些积极因素为同步全面建成小康社会创造了有利条件。
同时，也要清醒地看到，受国内外宏观经济环境的传导影响，一些长期积累的发展性矛盾、结构性矛盾、体制性矛盾逐步显现出来，保持经济持续快速增长面临很大挑战。
主要是：贫困人口多、贫困面大、贫困程度深，脱贫攻坚任务艰巨，全省90%以上的贫困人口、贫困乡镇和贫困村处于集中连片地区，都是难啃的“硬骨头”，要实现全部脱贫困难不小；经济下行压力仍然较大，企业盈利能力下降，市场预期不稳、信心不足，大企业投资意愿不强，中小企业经营困难，要保持经济持续快速增长、加快做大经济总量、提高人均水平、缩小与全国的差距难度增大；产业结构不合理、资源开发利用水平不高、经济发展方式粗放，转型升级步伐缓慢，大部分传统产业企业生产技术水平不高、核心竞争力不强，新兴企业规模普遍偏小，对经济增长的贡献有限，去库存、去产能、补短板的任务非常繁重；实体经济特别是中小微企业融资难、融资贵问题普遍存在，加之劳动力、土地成本持续上升，物流成本居高不下，降成本的任务艰巨，政府债务率不断攀升，财政金融风险加大，去杠杆的压力不小；城乡发展差距大，区域发展不平衡，社会事业发展滞后，公共产品和公共服务供给不足，民生保障兜底还不牢，公共安全、生态环境、社会信用等方面仍存在不少问题和风险，改善民生和维护稳定任务依然艰巨；政府职能转变还不到位，一些干部能力和素质不高，不同程度存在着不作为、慢作为、乱作为、为政不廉等问题，提升能力、转变作风、惩治和预防腐败任务依然繁重。
利用城市的余热废热建设城市冷库和物流级冷库
利用城市的余热废热建设城市冷库和物流级冷库目前全国乃至全世界，随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们对食品的保鲜和速冻提出了很高的要求。
城市冷库和物流级冷库大规模的建设。
却对自然和大气造成了极大的破坏。
但是，高能耗和大排放充斥着整个城市，冷库的运行需要大量的电，而发电需要更多的煤，这不仅增加了能源的消耗，也增加了CO2排放。
我们以一个100吨级的冷库为例我们企业生产的吸附式制冷系统，可以节电达到85-90%,不需要压缩机，零排放，无噪音，使用寿命长，可以长达10年设备主要部件运转正常，后期运行成本低。
我们的技术是完全拥有自主知识产权的，技术和设备水平在国内和国际是领先的。
产品得到国家质检部门的鉴定，没有竞争对手；没有相同的竞争企业。
现在向您介绍的是我们技术的在城市冷库中的应用。
目前在所有城市都有发电厂虽然发电厂经过多次和充足的回收和利用多余蒸汽，每天排放掉的蒸汽不到一吨，但就是这小小的一吨蒸汽，我们就可以做上百吨的冷库，达到废物利用；在每个城市都有或大或小的化工企业，每天要排放掉许多的废热，我们可以利用这排掉的废热做百吨级的冷库，达到变废为宝；我们的设备和技术，就是利用这些城市的电厂、化工厂和钢铁厂的余热废热进行制冷，制冷温度最低可以达到-40度。
把每个城市的这些电厂、化工厂和钢铁厂等有废热源的企业，充分利用起来，就足够满足每个城市的冷冻冷藏保鲜的需求。
这项技术的应用，将大大的减少了电的使用，这项技术的应用，将大大减少了余热废热的排放；但是，这种新技术的推广和应用，是需要国家扶持和推广的，因为这项技术的使用，就需要把冷库的选址确定热源在4公里的范围内。
现在我们有13项技术获得国家发明专利和实用新型专利。
1 二台以上发生器吸附制冷系统发明专利2 吸附制冷系统用的高温型吸附剂发明专利3 利用尾气或燃气吸附制冷系统的烟道水封浮桶切换装置发明专利4 双发生器制冷吸附系统发明专利5 用导热油换热器加热的吸附式制冷装置发明专利6 利用渔船柴油机尾气的海水制冰机发明专利7 太阳能真空玻璃管集热器热水为能源的制冷空调机发明专利8 油气田轻烃回收装置发明专利9 板式换热结构发生器实用新型专利10 海洋渔船柴油尾气制冰机实用新型专利11 海洋渔船柴油尾气制冰机的导热油换热器实用新型专利12 吸附式冷冻除湿机实用新型专利13 储冷式太阳能冷藏库实用新型专利我们的产品有以下几大类：余热废热制冷的城市级和物流级冷库；太阳能冷库；渔船尾气制冰机和尾气制冷冷库；汽车尾气空调；应用了我们的这项技术，首先是制冷领域的一个变革，同时可以节约大量煤碳和其他能源，减少大量的减排，使我们国家的环保水平上了一个新台阶。
冷库市场分析报告范文
冷库市场分析报告1. 引言随着全球冷链物流行业的迅猛发展，冷库市场成为了一个备受关注的领域。
本文将对冷库市场进行全面分析，包括市场规模、行业竞争、市场趋势等方面的内容，以帮助读者对该市场有更深入的了解。
2. 市场规模冷库市场是冷链物流行业的一个重要组成部分。
根据最新的市场研究数据，全球冷库市场在过去几年中呈现出稳定增长的态势。
据预测，未来几年内，该市场将继续保持增长，并有望达到一个新的高峰。
冷库市场的规模主要受到需求的驱动。
随着人们生活水平的提高，对新鲜食品和冷冻食品的需求不断增加，这进一步推动了冷库市场的发展。
同时，全球化的经济使得跨国物流成为常态，为冷库市场提供了更多的机遇。
3. 行业竞争冷库市场竞争激烈，存在着大量的竞争对手。
目前，全球冷库市场的领先企业主要集中在北美地区，如美国、加拿大等。
这些企业通过不断创新和提供优质的服务，成功地占据了市场份额。
此外，一些新兴市场也逐渐崭露头角。
亚洲地区的冷库市场正在迅速增长，中国和印度是该地区的主要驱动力。
这些市场的潜力巨大，吸引了越来越多的企业进入。
4. 市场趋势在冷库市场中，一些趋势值得关注。
首先，智能化技术在冷库行业中的应用越来越广泛。
通过引入自动化和物联网技术，冷库可以实现更高效的运营和管理，提供更精确的温度控制和物流跟踪。
其次，环保意识的提高对冷库行业产生了影响。
随着人们对环境保护的重视，冷库企业需要采取更环保的措施，减少能源消耗和碳排放。
这也为提供节能环保型冷库的企业带来了商机。
最后，冷库市场的发展还受到政策的影响。
一些国家和地区对冷链物流行业的发展制定了一系列的政策和法规，以促进市场的健康发展。
这些政策的出台为企业提供了更好的发展环境。
5. 总结通过对冷库市场的分析，我们可以看到该市场的巨大潜力和机遇。
随着全球冷链物流行业的不断发展，冷库市场将继续保持增长，并呈现出一些新的趋势。
作为冷链物流的重要组成部分，冷库行业将继续受到关注。
未来，行业竞争将更加激烈，企业需要不断创新和适应市场变化，才能在这个市场中取得成功。
冷库项目经济效益及投资价值分析
C
政策风险：政策变动、法规调整等
D
资金风险：资金筹措、资金链断裂等
投资回报分析
投资成本：建设成本、设备购置成本、运营成本等
01
收益来源：租金收入、增值服务收入、其他收入等
02
投资回报率：投资回报率=（收益-成本）/投资成本
03
投资回收期：投资回收期=投资成本/投资回报率
04
风险评估：市场风险、政策风险、技术风险等
冷库项目政策支持
政策支持方向
01
02
03
04
财政补贴：对冷库项目建设给予一定比例的财政补贴
土地政策：对冷库项目用地给予优惠政策，降低用地成本
05
技术支持：对冷库项目提供技术支持，提高项目技术水平
税收优惠：对冷库项目实施税收优惠政策，降低企业税收负担
融资支持：对冷库项目提供融资支持，降低企业融资成本
演讲人
冷库项目经济效益及投资价值分析
目录
壹
冷库项目经济效益
贰
冷库项目投资价值
叁
冷库项目运营管理
肆
冷库项目政策支持
冷库项目经济效益
市场需求分析
04
03
01
市场需求：随着人们生活水平的提高，对冷库产品的需求不断增加
市场竞争：冷库项目市场竞争激烈，需要不断创新和优化产品结构
市场空间：冷库项目具有广阔的市场空间，可以覆盖食品、医药、化工等多个行业
05
投资前景分析
市场需求：随着冷链物流的发展，冷库需求持续增长
01
ห้องสมุดไป่ตู้
投资回报：冷库项目投资回报周期较短，收益稳定
02
政策支持：政府对冷链物流和冷库项目给予政策支持
冷库建设项目经济效益和社会效益分析
冷库建设项目经济效益和社会效益分析冷库建设项目是指为满足冷链物流需求而新建或扩建冷库设施的工程项目。
本文将对冷库建设项目的经济效益和社会效益进行分析。
经济效益分析冷库建设项目的经济效益主要体现在以下几个方面：1. 提升物流效率：冷库可以提供专业的冷链物流服务，能够保证农产品、生鲜食品等易腐品的质量和食品安全。
通过合理规划冷库的位置和容量，可以减少食品的损耗和浪费，提高物流效率，降低运输成本。
提升物流效率：冷库可以提供专业的冷链物流服务，能够保证农产品、生鲜食品等易腐品的质量和食品安全。
通过合理规划冷库的位置和容量，可以减少食品的损耗和浪费，提高物流效率，降低运输成本。
2. 推动农业产业升级：冷库建设项目可以促进农业产业升级。
通过建设现代化的冷库设施，可以帮助农产品延长保鲜期，提高附加值。
同时，冷库的建设还能够吸引更多的农业产业链上游企业投资，推动农业产业链的整合和发展。
推动农业产业升级：冷库建设项目可以促进农业产业升级。
通过建设现代化的冷库设施，可以帮助农产品延长保鲜期，提高附加值。
同时，冷库的建设还能够吸引更多的农业产业链上游企业投资，推动农业产业链的整合和发展。
3. 创造就业机会：冷库建设项目在建设和运营过程中需要大量的劳动力，能够为当地社会创造就业机会，提高就业率，改善经济发展水平。
创造就业机会：冷库建设项目在建设和运营过程中需要大量的劳动力，能够为当地社会创造就业机会，提高就业率，改善经济发展水平。
4. 增加税收收入：冷库建设项目的建设和运营将带来一定量的税收收入，为地方政府增加财政收入，提供更多的公共资源和服务。
增加税收收入：冷库建设项目的建设和运营将带来一定量的税收收入，为地方政府增加财政收入，提供更多的公共资源和服务。
社会效益分析冷库建设项目的社会效益主要包括以下几个方面：1. 提升食品安全：冷库能够为食品提供冷链保鲜服务，有效控制食品的温度和湿度，减少食品腐败和变质的可能性，提高食品的安全性，保护消费者的健康权益。
冷库项目经济效益及投资价值分析
PART SIX
冷库项目的融资方案
融资渠道选择
银行贷款：利率较低，但审批流程较长
融资租赁：融资成本较高，但审批流 程较短
股权融资：风险较高，但融资金额较 大
民间借贷：利率较高，但审批流程较 短
债券融资：利率较低，但需要抵押品
政府补贴：利率较低，但申请难度较 大
融资成本分析
融资渠道： 银行贷款、 股权融资、 债券融资等
项目退出期：包括资产处置、清算等，通 常需要1-2年
项目投资可行性
市场需求：冷 库需求持续增 期短，收
益稳定
政策支持：政 府对冷库项目 给予政策扶持， 降低投资风险
技术成熟：冷 库技术成熟， 建设成本低， 运营维护方便
PART THREE
冷库项目的市场前景
市场需求预测
随着经济的发展， 人们对食品的需求 量不断增加
食品保鲜技术的进 步，使得冷库在食 品供应链中的地位 越来越重要
冷库项目的市场需 求将随着食品行业 的发展而增长
政府对冷链物流的 支持政策，将促进 冷库项目的市场需 求
市场机会分析
市场需求：随着人们生活水平的提高，对食品质量和安全的要求越来越高，冷库项目可以满足这 一需求。
融资成本： 利息、手续 费、发行费
用等
融资期限： 短期、中期、
长期等
融资风险： 信用风险、 市场风险、 操作风险等
融资收益： 投资回报率、 内部收益率
等
融资方案选 择：根据项 目特点和投 资者需求进
行选择
融资风险控制
融资渠道选择：选择合适的融资渠道，降低融资成本和风险 融资结构优化：优化融资结构，降低财务风险 融资期限匹配：融资期限与项目周期相匹配，降低流动性风险 融资成本控制：控制融资成本，提高项目经济效益
冷库市场分析报告
冷库市场分析报告1.引言1.1 概述冷库是一种专门用于存储和保鲜食品、药品和其他物品的设施，它的利用范围非常广泛。
随着经济的快速发展和人们对产品质量和安全性的不断提高，冷库市场越来越受到关注。
本报告将对冷库市场进行全面的分析，包括市场规模、市场趋势、竞争格局等方面进行深入研究，最终旨在为读者提供有益的发展建议和市场前景展望。
1.2 文章结构文章结构部分是对本文的内容和组织进行说明，主要包括以下几个方面：1. 文章概述：简要介绍本文要分析的冷库市场，并概括性地说明本文的主要内容和观点。
2. 市场规模分析：对冷库市场的整体规模进行分析和总结，包括市场的总体规模、增长趋势、主要分布区域等方面的内容。
3. 市场趋势分析：分析当前冷库市场发展的趋势，包括需求变化、技术创新、政策影响等方面的内容。
4. 竞争格局分析：对冷库行业内的主要竞争对手进行分析，包括市场份额、产品特点、发展状况等方面的内容。
5. 发展建议：根据市场规模、趋势和竞争格局分析结果，提出针对性的发展建议和战略建议。
6. 市场前景展望：根据全面的市场分析，对未来冷库市场的发展进行展望和预测。
7. 结论总结：对整个分析报告进行总结和概括，强调本文的核心观点和结论。
"1.3 目的":本报告的目的是对冷库市场进行深入分析，包括市场规模、市场趋势以及竞争格局等方面的分析，以帮助读者全面了解当前冷库市场的情况。
通过对市场的分析，可以为相关企业提供发展建议，并展望未来冷库市场的发展趋势，为相关行业和企业的决策提供参考。
通过本报告的撰写，旨在为读者提供有益的市场信息，促进冷库市场的健康发展。
1.4 总结总结部分：在本篇文章中，我们对冷库市场进行了全面的分析和研究。
首先，我们通过市场规模分析和市场趋势分析了解了冷库市场的发展状况和趋势。
其次，我们通过竞争格局分析了解了该市场的竞争情况和主要竞争者。
最后，我们根据分析结果提出了发展建议，并展望了冷库市场的未来发展前景。
压风系统余热利用和效益分析
压风系统余热利用和效益分析压风系统在工业生产中起到了至关重要的作用，它可以为生产过程提供所需的压力和气体。
在压风系统中，通常会产生大量的余热，而如何有效利用这些余热资源，成为了经济可持续发展的重要课题。
本文将就压风系统余热的利用和效益进行深入分析，并探讨其在工业生产中的重要意义。
一、压风系统余热利用的方式1. 蒸汽发生器压风系统在运行过程中，产生的余热可以被用来加热水并生成蒸汽，从而供应给生产线上的设备使用。
通过这种方式，可以有效利用余热资源，降低生产成本，并减少对环境的影响。
2. 空调系统压风系统产生的余热也可以用于空调系统中，通过余热回收装置将余热转化为热能，为厂区内的空调系统提供热源，从而节约能源消耗。
3. 生活热水除了用于工业生产，压风系统产生的余热还可以被利用于生活热水的加热，通过余热回收装置，将余热转化为热能，为员工提供热水，提高员工的生活质量。
1. 节能减排通过利用压风系统产生的余热，可以有效节约能源消耗，减少生产过程中对能源的需求，从而减少对环境的气体排放，降低工业生产对环境的负面影响。
2. 降低生产成本利用压风系统产生的余热，可以避免浪费能源资源，降低生产成本，提高企业的竞争力，从而获得更好的经济效益。
3. 提升设备效率4. 促进可持续发展利用压风系统产生的余热，可以有效补充能源资源，减少对传统能源的依赖，促进企业可持续发展，实现经济和环境的双赢。
1. 环保意义2. 资源节约压风系统产生的余热是一种宝贵的能源资源，在利用余热的过程中，可以有效节约能源资源，降低对传统能源的依赖，为国家节约资源做出贡献。
3. 经济效益4. 技术创新在压风系统余热利用的过程中，需要运用一系列的技术设备和工艺手段，这将促进技术创新的发展，提高企业的技术水平，推动整个行业的发展。
压风系统余热的利用和效益分析，不仅具有重要的经济意义，还对环境保护和资源节约具有深远的意义。
对于工业企业来说，利用压风系统产生的余热，实现能源的有效利用，已经成为了一项迫切的课题。
余热型吸收式制冷系统的热经济分析
第39卷第3期1999年5月大连理工大学学报Journal of Dalian University of TechnologyVol .39,No .3May 1999文章编号:1000-8608(1999)03-06收稿日期:1997-09-04; 修订日期:1998-10-25基金项目:国家自然科学基金资助项目(59876006);辽宁省博士启动基金资助项目(971053)作者简介:徐士鸣(1957～),男,副教授,工学博士.余热型吸收式制冷系统的热经济分析徐士鸣(大连理工大学动力工程系,辽宁大连 116024)摘要:对耗能系统进行热经济分析的目的是要了解进出各子系统火用流的价格变化情况.通过研究掌握进出各子系统火用价格变化的幅度大小,来确定是否对该子系统进行深入的研究和改进.采用系统热经济分析的基本原理,以火用流价格的矩阵分析方法,对余热型吸收式制冷系统进行分析,确定了所研究的耗能系统内的薄弱环节.关键词:余热;吸收制冷/热经济分析中图分类号:TB616文献标识码:A1 系统热经济分析的基本概念从图1单元能量转换系统热经济分析模型,按资金平衡原理可知,输入单元的火用总费用与 Z k ∑mi =1C i õE i 单元能量转换系统k ∑nj =1CjõE j 图1 单元能量转换系统热经济分析模型单元设备的年度化费用之和应等于输出单元各产品总火用成本.设子系统k 有m 股火用流入,n 股火用流出,设备的非能年度化费用为Z k ;C i 、C j 分别为第i 股流入和第j 股流出子系统的单位火用价,则所研究的子系统资金平衡方程为∑m i =1CiõE i +Z k =∑nj =1CjõE j (1)由于自然界中的能量和物流在传递或转换过程中总是存在不可逆的耗散现象,因此输出子系统产品的平均火用价总是高于输入子系统的平均火用价.而热经济分析的目的就是要寻找所研究的系统内能量、物流和资金流在传递或转换过程中的不可逆耗散较大的部位,为如何降低能量转换系统的能流、物流和资金流不可逆耗散,降低输出系统的火用成本指明方向.实际上,对耗能系统热经济分析的本质就是要了解火用流进出各子系统时的单位火用价格C i 或C j 的变化情况.通过对所研究的总系统内进、出各子系统火用流和资金流变化所引起的进、出各子系统的单位火用价格变化量大小,来确定是否对该子系统进行深入的研究和改进.2 火用成本计算矩阵的建立如果所研究的复杂系统由p 个子系统组成,系统内总共有q 个火用流股,这样可以列出p 个按式(1)所表述的资金平衡式,火用矩阵形式表示为a 11a 12…a 1q a 21a 22…a 2q a p 1a p 2…a p q ×E 10…00E 2…0 00…E q ×C 1C 2 C q+Z 1Z 2 Z p=0(2)令A =a 11a 12…a 1q a 21a 22…a 2q a p 1a p 2…a p q; B =E 10…00E 2…0 0…E q×C 1C 2 C q ; Z =Z 1Z 2 Z p则式(2)可写为A ×B +Z =0(2′)其中:矩阵A 为表示与各子系统火用流入、流出相关的(p ×q )结构矩阵;矩阵A 中元素a ij 表示第j 股火用流进出第i 个子系统的方向,其标记方法为:当第j 股火用流入第i 个子系统时,记a ij =1,流出子系统时,记a ij =-1,既不流入也不流出子系统时,记a ij =0.矩阵B 为子系统火用流成本向量.Z 为子系统设备非能的年度化费用向量.显然当p <q 时,结构矩阵A 是非满秩的.也就是说,系统内有q 股需要确定其火用价格的流股,但只有p 个资金平衡方程,因此需要增加(q -p )个补充方程使矩阵A 为满秩矩阵.设补充矩阵的形式为G ×B -W =0(3)其中:G 为(q -p )行q 列矩阵,称为生成矩阵;W 为(q -p )维列向量,称为非能费用生成向量.将式(2)与式(3)合并,得A -×B +Z -=0(4)其中:A -为扩展了的(满秩的)结构矩阵,A -=(A /G )q ×q ;Z -为扩展了的系统非能费用向量,Z -=(Z /W )q ×1,于是系统各火用流股的价格矩阵为C =-E -1×A --1×Z -(5)其中:E 为系统火用流的对角矩阵(q ×q ).E-1=E 10…00E 2……E q-1(6)3 补充方程建立原则(1)如果有a 股火用流自系统外进入系统,并已知每股火用流的单位价格,则可建立a 个补充方程,按矩阵形式表示为435 第3期 徐士鸣:余热型吸收式制冷系统的热经济分析G a×B=W a(7)其中:补充结构矩阵G a(a×q)的元素g ij为输入系统火用流值的倒数矩阵,即g ij=1/E j;矩阵W a(a×1)为输入系统的火用价.(2)如果有b股火用流离开系统并未加以利用而排入环境,则b股输出系统的火用价为零,按矩阵形式表示为G b×B=W b=0(8)其中:补充结构矩阵G b(b×q)的元素g ij记为当第i个子系统中第j个火用流排入环境,则g ij=-1,否则g ij=0.(3)如果子系统有多个火用流输出,按每股输出火用流单位价格相等的原则建立补充方程.若子系统有i和j两股火用输出,则认为C i=C j.这样可写成式(1)的形式:1 E i ×E i×C i-1E j×E j×C j=0(9)(4)如果按上述条件所建立的补充方程仍然不能使结构矩阵A满秩,则需要根据具体分析的问题建立适当的辅助方程使结构矩阵满秩.但是在热经济分析的火用成本计算数学模型中,辅助方程的建立有一定的任意性[1、2].4 系统设备非能费用的变化对火用成本的影响如果令式(5)中-E-1×A--1=D(10)则有C=D×Z-(11)对于所需研究的已经确定了的系统而言,输入和输出系统的火用流是一定的,因此火用流矩阵E和扩展了的结构矩阵A-也是一定的.但是系统设备的非能费用矩阵Z-是随包括输入系统的火用价及设备的年度化费用等外部因素的变化而变化,因此研究外部因素的变化是如何影响各火用流的单位成本是非常重要的.尤其是对于需要进行热经济最优化设计的系统,由于在对其火用成本计算时,仅仅是依照对所研究系统作初步设计后所得出的数据进行,而热经济最优化设计的目的是通过调整各子系统的所有设计参数(包括子系统的非能年度化费用参数),使得输出系统产品的火用成本最低(或收益最大).然而对于复杂系统,通过调整各子系统的所有设计参数来达到系统目标最佳的目的非常困难且不易做到.如果能通过计算分析,找到对各火用流股的单位成本影响较大的外部因素,控制这些因素,使其朝着有利于降低系统输出火用成本的方向发展而适当改变某些对系统火用成本影响不大的因素,既可简化最优设计参数使问题容易得到解决,又不影响最优设计的准确性.将式(11)对Z-求偏导[1]:5C/5Z-=D T(12)得Z-值影响各火用流单位成本的敏感度,其中Z-影响第i流股的火用单位成本的敏感度:5C/5Z-=(d i1 d i2 … d iq)T(13)对于某一Z j,影响第i股火用流成本的敏感度为5C i/5Z j=d ij.借助敏感度分析可检查外界因素的变化对各火用流单位成本的影响,从中找出比较敏感的因素作为热经济优化设计的决策变量. 436大连理工大学学报第39卷 5 余热制冷系统热经济分析5.1 余热制冷系统初步设计参数余热制冷系统热经济分析模型见图2;余热制冷系统初步设计参数及各火用流值见表1.溶液热交换器HE 1921发生器G 34冷凝器C 567节流阀T 18蒸发器E910吸收器A 121314溶液泵P1516分流器S1817改进后(分流回收精馏热)1720节流阀T 211图2 余热制冷系统(改进前、后)热经济分析模型[3]5.2 火用成本计算矩阵的确定从图2可见,所研究的制冷系统中共有9个子系统,可列出9个资金平衡方程式,其相关的结构矩阵见表2.但系统中有20股火用流,因此需要补充11个方程才能使结构矩阵A 满秩.从图中可见,有4股火用流进入系统,4股离开系统,其中3股是排向环境,按补充方程建立原则(1)、(2)可得7个方程.子系统G 、E 、H E 、S 有两股火用流输出,按输出火用价等同原则(3)又可建立4个补充方程.由这11个补充方程所组成的补充结构矩阵G 和补充向量W 见表3.其中冷却水火用价已考虑到冷却水泵的功耗和运行的非能费用(表中输入火用流的价格单位为10-6元/kJ).子系统非能费用向量Z 见表4(表中非能费用的单位为10-6元/s).表1 余热制冷系统初步设计参数及各火用流股的火用值(配8E150型柴油机)流股p /kPa T /K改进前改进后Q /(kg õs -1)改进前改进后E /kW改进前改进后备 注12345678910111213141516171819101.4101.41400.01390.7250.0240.01390.7151.6101.3131.6130.0250.0220.0130.01430.01430.01430.01410.0553.0468.0413.0319.0303.0304.2309.0309.0255.0248.0321.0303.0304.5311.0311.0303.0*311.0390.5553.0468.0413.0319.0303.0304.2309.0309.0255.0248.0321.0303.0304.5311.0311.0311.0311.0108.40.66160.66160.14350.02214.97104.97100.02210.02210.02210.14357.36307.36300.16550.16552.6500*0.16550.16550.66160.66160.18470.02856.40746.40740.02850.02850.02850.18479.49539.49530.21340.21340.04990.16350.163550.250 24.250*10.970 8.080 0.124 0.169 7.600 7.558 4.932 1.488 0.260 0.163 0.233 0.064 0.271 0.253 0.060*0.253 9.340 50.25024.15012.3509.1000.1600.0228.4908.4306.3600.6000.9400.0210.3000.0640.3500.3300.0800.02510.980余热进余热出稀溶液出氨蒸汽出冷却水进冷却水出高压液氨低压液氨对外供冷氨蒸汽出稀溶液入冷却水进冷却水出浓溶液出输入电能泵加压分流溶液浓溶液换热器出437 第3期 徐士鸣:余热型吸收式制冷系统的热经济分析表2 相关结构矩阵A(改进后的制冷系统)行列1234567891011121314151617181920G C T1 E A P S HE T2123456789-1-1-1111-1-11-11-1-11111-11-11-11-1-11-11-1表3 补充结构矩阵G及补充向量W 行矩阵G向量W行矩阵G向量W10 11 12 13 14 151/E11/E51/E121/E151/E21/E6 4.3418.0418.0333.316171819201/E131/E31/E91/E171/E19-1/E4-1/E10-1/E18-1/E20注:E的下标表示其所处的列数表4 各子系统非能费用向量(年运行4000h)子系统行向量Z子系统行向量ZGCT1EA12345103.1080.490 86.33169.20PHHET2678969.4454.445.3 火用成本计算与敏度分析由以上相关的结构矩阵和补充的结构矩阵组合得到扩展了的(20×20)结构矩阵A-= (A/G),由子系统非能费用向量和补充向量W组合得到扩展了的(20×1)系统非能费用向量Z-=(Z/W).按线性代数方程组Gauss-Jo rdan算法,解出各火用流成本价格见表5. 表5 余热制冷系统各火用流成本价格(10-6元/kJ)流股价 格改进前改进后流股价 格改进前改进后3 7 8 9136.7162.7163.6206.1100.8125.4126.3165.411141619175.510150.03199.0241.8189.08897.02182.0151.9 表6 余热火用价与设备非能费用的变化对供冷成本的影响改进后5C9/5z改进后5C9/5z余热价格7.901A0.157G0.157P0.157C0.157HE0.157E0.157系统改进前流股17为进入分凝器的冷却水流股,流股2的火用流为回收热量后的烟气可利用火用流与出分凝器火用流之和.余热制冷系统改进前向用户提供冷量火用的成本价格为206.1×10-6元/kJ,改进后制冷系统非能费用几乎不增加,但各子系统的火用损失减少,向系统输入同量的余热火用流,改进后向用户提供冷量火用的成本降低到165.4×10-6元/kJ,为系统改进前的80.25%.从表6的第一栏中可见,余热火用价格变化对余热制冷系统输出冷量火用价有相当大的敏感度.也就是说,余热火用价的高低对余热制冷系统对用户供冷成本有相当大的影响,所以余热火用价的确定对回收利用余热资源起着决策性的作用[4].然而,从余热制冷系统的敏度分析中438大连理工大学学报第39卷 可知,余热制冷系统各设备非能费用的变化却对供冷成本的影响不大,这样在对余热制冷系统的最优结构设计中,在满足各种约束的条件下,可偏重于多回收余热火用.适当地增加换热面积,减少设备中的损失,只会使余热制冷的供冷成本降低,而不会增加供冷成本.因此对余热制冷系统的热经济分析可为余热制冷设备的多目标热经济最优结构设计指明方向.参考文献[1]王加璇,杨永平,王清照.关于热经济学定价的矩阵法[J].工程热物理学报,1992,13(1):1.[2]王爱志,周维德,杨东华.乙酸合成系统的热经济分析[A ].热力学分析与节能论文集[C].北京:科学出版社,1995.62.[3]徐士鸣,袁一.氨水吸收式制冷循环的分析与改进[J].大连理工大学学报,1996,36(4):445.[4]徐士鸣,袁一.对余热定价问题的探讨[J].中国能源,1997,(9):4.Thermoeconomic analysis of absorption refrigerationsystem using waste heatXU Shi -ming(Dept .of Power Eng .,Dalian Univ .of Technol .,Dali an 116024,China )Abstract :T he purpo se for the thermoecono mic analy sis of the consumption energy systemis to know the pr ice changing situation of ex erg y streams w hich go into /out each subsystem in the system.By the changing situation of the ex erg y and capital streams and the changing scope of these streams w hich g o into/out each subsystem in the studied co nsum ption energ y sy stem,it can be determined w hether subsystem need to be researched and impr oved further or no t.In this paper,based o n the principle of the system therm oeconom ic analysis and the matrix analy sis m ethod of the ex ergy stream value,the absorption refr ig eration system using w aste heat is analyzed and studied,which can find and determine the w eak link in the studied co nsum ption energ y system.Key words :w aste heat;abso rption refrigeratio n/thermoecono mic analy sis439 第3期 徐士鸣:余热型吸收式制冷系统的热经济分析。
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电厂发电余热氨水吸收制冷5万吨冷库经济可行性分析1、项目的提出
随着国家经济的发展以及对能源梯级利用的日益重视，冷热电联产提到重要日程，现结合泰安华能制冷有限公司热、电产品和吸收式制冷产品的优势，模拟一5万吨规模冷库采用不同制冷方式的运营成本，并进行技术经济性分析。
其中冷间温度为0～2℃的高温库和冷间温度为-15～-18℃的低温库各占一半。
计划采用电厂的抽汽余热资源，利用氨水吸收制冷技术进行制冷作为冷库冷源，以提高热能的利用效率，节约能源。
2、冷量估算
１）冷库高温库贮存水果、蔬菜、饮品；低温库贮存肉类、冰淇淋、水饺。
库容50000吨（高低温库各储存25000吨）。
２）制冷负荷概算
由于目前冷库土建结构尚未设计，日进出货量未知，精确的冷库负荷计算需要在土建和保温结构、日进出货量给定后才能进行。
故只能根据冷库冷负荷概算指标进行估算。
冷库冷负荷概算指标
肉、禽、水产品
水果、蔬菜
表中，冷却设备负荷是指冷库内制冷剂蒸发负荷（冷负荷）；机械负荷是指考虑
了管道冷损失后的制冷机制冷功率。
按给定的冷藏容量各为25000吨计，取适当的蒸发器换热温差，则低温库需要蒸发温度为-22℃的冷负荷1750kW。
压缩制冷机功率为875kW；高温库需要蒸发温度为-5℃的冷负荷5250kW。
在采用压缩制冷情况下，压缩制冷机功率1750kW。
两库总计需要冷负荷7000kW。
在采用压缩制冷情况下，制冷压缩机总功率2625kW。
3、方案技术经济评价
50000吨级冷库制冷设备可选的技术方案有2种：
１）采用消耗电力的以氨或氟利昂为制冷剂的压缩式制冷系统。
２）利用低压蒸气为热源的单级氨水吸收制冷系统。
现对上述2种备选方案进行初步的技术经济评价。
其中，取折算的制冷设备满功率运行时间系数为0.65，即制冷设备每天按满功率运行15.6小时，每年满功率运行运行时间为5694小时。
电价＝0.7元／kWh，蒸汽为余热，并且系电厂自用，不计费。
（１）压缩制冷方案
ａ．压缩制冷机组购置费
目前冷库用压缩制冷机组单位制冷量售价约为0.1万元/kW，7000kW制冷量的压缩制冷机组购置费用700万元。
ｂ．运行费用
压缩制冷机组实际满功率运行功率为2625ｋＷ，满功率运行时每小时耗电2625 kWh，电价按0.70元/度计算，则每小时电费1837.5
元/h。
年运行5694小时计，则年运行电费为1046.3万元/年。
ｃ．设备维修、维护费用
由于制冷压缩机内运动机械的摩擦作用，部分零部件需要定期更
换，机组需要定期保养和维修。
因此，设备的年保养和维修费用较高。
压缩制冷系统年维护费约为总购置费的15%，为105万元/年。
（２）蒸汽驱动的单级氨水吸收式制冷方案
冷工作原理单级循
环是吸收式制冷循环
的基础, 其工作流程
如图1所示。
该循环主
要由发生/精馏、冷
凝、节流、蒸发、吸
收过程组成。
氨含量
从吸收器中流出, 送入泵中获得高压后进入精馏塔和发生器。
对发生器中的浓溶液进行加热，浓溶液就被分离为氨含量较低的溶液（稀溶液）和含水分的氨气。
含水分的氨气经精馏塔后可得到纯度很高的氨气（99.5%以上）。
高温高压的稀溶液经溶液热交换器降温并减压后，流回吸收器，吸收从蒸发器来的氨气。
另外, 从精馏塔顶出来的高纯度氨气在冷凝器内冷却为氨液, 流过节流阀节流降压成为低温汽液混合物, 进入蒸发器内吸收低温热量, 产生制冷效应。
完成制冷后的
氨蒸汽流回吸收器被贫液吸收, 并冷却到环境温度。
采用单级氨水吸收制冷系统的条件见图2。
从图中可见，当蒸发温度为-22℃，冷却水温度为30℃时，单级氨水吸收制冷系统需要的最低热源温度为145℃，
0.4Mpa(G)以上的饱和蒸汽即能满足单
级氨水吸收制冷要求。
单级
吸收制冷循环主要设备有：发生器、精馏塔、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液泵、过冷器、溶液热交换器、冷却水系统和控制系统。
ａ．单级氨水吸收制冷机组购置费
大型单级氨水吸收制冷机组单位制冷量售价约为
0.18万元/kW ，7000kW 制冷量的单级吸收制冷机组购置费用为1260万元。
ｂ．运行费用
从图3中可以看到，当蒸发温度为-22℃，年平均冷却水温度为30℃时，单级余热制冷机组的热力系数约为0.47。
蒸发温度为-5℃，年平均冷却水温度为30℃时，单级余热制冷机组的热力系
图2 单级氨水吸收制冷最低热源温度
图3 单级氨水吸收制冷热力系数
数约为0.55，机组平均热力系数为0.51。
压力0.4MPa（G），温度151.85℃）蒸汽比焓为 2748.5kJ/kg，设计出制冷机的冷凝水温度为145℃，比焓为612.3 kJ/kg，则每公斤蒸汽放热量为2136.2 kJ/kg，7000kW冷负荷需要消耗的蒸汽量为7000÷0.51÷2136.2=6.42 kg/s=23.1t/h
单级余热制冷系统大约要消耗压缩制冷所消耗电量10%的电力，需要电费为183.75元/h，年运行5694小时，运行费104.6万元/年。
ｃ．设备维修、维护费用
氨水吸收制冷系统内运转的设备只有溶液泵，其余均为换热设备。
设备的年维护费用较低，取为10万元/年。
4、方案技术经济评价汇总
以上为2种制冷方案技术经济评价。
汇总如表1
表1 2种制冷方案技术经济评价单位万元
*建、安费的差别在于压缩制冷机需要专用机房，而氨水吸收制冷机为露天安放增额投资回收期（年）=投资额差/年运行费用差的绝对值
全额投资回收期（年）=投资总额/年运行费用差的绝对值
相关数据：
a.50000吨冷库的建筑面积约4.8万㎡
b.冷藏库平均造价：1800元/㎡（含土建、保温、制冷终端）
5、结论
通过2种制冷方案的技术经济分析可以看到，采用余热制冷技术可以取得长期较好的经济效益。
国家《“十二五”节能环保产业发展规划》中明确规定，余热余压利用符合节能减排政策，电厂的热、电、冷联产可以大大提高燃料的利用率，使电厂的效益大大提高，燃料的利用效率可以由原来的31%，提高到60%以上。
氨水吸收制冷技术的推广应用，可以回收工业生产环节中的大量余热，制冷用于冷库可以取代压缩机，并且可以取得良好的经济效益和社会效益。