一、國家監管政策及導向
1、《國務院安委會關於深入開展涉氨製冷企業液氨使用專項治理的通知》安委(2013)6號
通知明確要取締關閉一批違法企業;治理整改一批隱患企業;提升一批較好企業。通知還明確要求在人員較多的生產場所嚴禁採用氨直接蒸發製冷系統。
2、GB 18218-2009《危險化學品重大危險源辨識》國家強制性標準
氨構成重大危險源的臨界數量為10噸。
3、《涉氨製冷企業液氨使用專項治理驗收工作的通知》安委辦〔2017〕8號
為進一步夯實涉氨製冷企業安全生產基礎工作,鞏固專項治理成果,堅決遏制涉氨製冷企業重特大事故的發生,國務院安委會辦公室定於2017年2月至11月開展專項治理驗收工作。
目標任務:對全國涉氨製冷企業液氨使用專項治理情況開展全面驗收,徹底消除作業場所採用氨直接蒸發製冷的
空調系統和快速凍結裝置未設置在單獨作業間內的兩類重大事故隱患(以下簡稱兩類重大事故隱患),全面提升企業液氨使用本質安全水平,有效遏制重特大事故發生。
4、國家安監局下發的《涉氨製冷企業液氨使用專項治理技術指導書》管四函(2013)28號
該指導書指出氨作為綠色天然環保
製冷劑在全球約80%的大型
冷庫中得到應用。我國是《蒙特婁議定書》締約國,承諾逐漸取消含HCFC(氟利昂)物質的各類應用,到2030年全面禁用使用,
R22(HCFC-22)就是其中之一。
以保護地球臭氧層不受破壞,先後下發《關於嚴格控制新建使用含氫氟氯烴生產設施的通知》、《消耗臭氧層物質管理條例》等對其進行管理。 在專項治理過程中,應嚴格避免產生以「氟利昂製冷劑代替氨製冷劑」的簡單化做法所帶來的環境問題」;其中還明確要求:「對人員較多的生產場所的製冷系統要採用載冷劑間接製冷系統」。
二、氨、氟利昂、CO2製冷劑特性
1、氨製冷劑的特性
液氨是一種良好的天然製冷劑,具有良好的熱力學性能,蒸發潛熱大,能效比高,其在-15℃下的蒸發潛熱是R22製冷劑的6.4倍,是
R410A製冷劑的5.5倍,消耗臭氧潛能值和全球變暖係數值均為零,不會造成溫室效應,屬綠色環保型製冷劑。作為一種無機化工產品,氨來源廣泛、價格低廉,使用方便。
同時,液氨具有易燃易爆性,當空氣中氨的含量達到16%~25%時,遇明火即可引起爆炸。具有腐蝕性,含有少量水的液氨,對銅、銅合金、鋅等金屬具有強烈的腐蝕性。
氨存量10噸以上即為重大危險源,大型冷庫沿用液氨直接製冷,需經得住嚴格的安全監管!
2、氟利昂製冷劑的優點與缺陷
氟利昂製冷劑最大的優點是不易燃、不易爆、對人體無毒害。同時,氟製冷系統易於實現自動化,運行可靠,便於安裝。因此,長期以來氟利昂系列製冷劑一直得到人們的青睞,應用廣泛。
氟利昂製冷劑的主要缺陷在於:消耗臭氧潛能值(ODP)大、全球變暖係數值(GWP)大,汙染大氣環境,將逐漸被淘汰。 氟氯烷烴(CFC),已經禁止使用;氫氟氯烷烴(HCFC)我國將在2030年以後禁止使用;氫氟烷烴(HCF)歐洲國家已禁止使用,在我國也只能是一種過渡型製冷劑。
氟利昂是《蒙特婁議定書》中限制並最終停止使用的製冷劑,採用氟利昂直接製冷方式顯然不是長久之計!
3、CO2製冷劑的主要優勢與缺點
CO2主要優勢:(1)、環境友好性。CO2是天然物質,ODP=0(臭氧層潛能值為0),GWP=1(全球氣候變暖潛能值為1);
(2)、不燃、不爆。價格便宜(不需要回收設備);
(3)、單位容積製冷量大(系統體積小);
(4)、傳熱性能和流動性能好。CO2黏度小,流體的流動阻力小,傳熱性能比CFC類製冷劑好。
CO2主要缺點:(1)、運行壓力高。CO2臨界壓力7.38MPa,CO2跨臨界製冷循環的工作壓力最高可達到10MPa約為傳統製冷工質CFC或HCFC系統壓力的6~8倍;
(2)、水的影響。CO2系統中如果有水分,不但會造成冰堵,CO2和水反應生產碳酸,對系統造成腐蝕;
(3)、CO2的洩露危險性。大氣中CO2和O2的濃度比為1:700。O2濃度下降1-5%不會引起致命的危害,CO2濃度上升1-5%是致命的;
(4)、CO2衝霜的問題。如果採用電融霜,運行費用非常高;採用水融霜,融霜時間長,並且冷庫地面會出現凍冰現象。通常採用工質融霜;
(5)、停電時CO2系統壓力升高。一旦製冷系統停止運行,必須保證輔助製冷系統可靠運行,輔助
製冷壓縮機採用進口,維修麻煩。
三、冰河系統
一種優化的間接製冷解決方案
安全——只有載冷劑進入冷藏車間,常壓循環,安全無害;
環保——製冷劑僅在機房循環,用量僅為直接製冷方式的1/10以內,常壓環保型載冷劑在車間循環,有效避免環境汙染;
經濟——可以採用氨機或氟機,成本低廉,維護簡單。
冰河系統與其它系統對比表