山东高速建筑设计有限公司
摘要：随着经济的发展与人们生活水平的提升，各地冷库建设也飞速发展，并且逐步实现了自动化控制。但是，冷库在制冷过程对环境造成的破坏也非常严重，国家相继出台一些关于冷冻行业的安全与环保方面的政策，较为安全、节能环保的间接制冷技术成为冷冻行业研究与应用的主要方向。
关键词：监管政策；安监；环保；间接制冷
近年全球制冷行业面临着“安全”和“环保”两大难题，这两大难题对国内冷冻冷藏行业产生了重大和深远的影响，集中表现在新建制冷设施制冷系统的选择和现有制冷设施制冷系统的升级改造，部分企业已经采用间接制冷系统，这应该是顺应社会向着安全、环保、经济发展的重要途径。
1国家监管政策及导向
1.1安监政策框架
安监管理制冷设备工程的主要法律依据是《中华人民共和国安全生产法》和《中华人民共和国特种设备安全法》。在《国务院安委会办公室关于继续深入开展涉氨制冷企业液氨使用专项治理的通知》中要求，在全面排查治理的基础上，重点落实好氨直接蒸发制冷的空调系统和快速冻结装置两方面专项治理要求。
对于冷冻冷藏行业，安监把制冷剂定义为“危险化学品”，环保把制冷剂定义为“可能危害环境的化学物品”，几乎所有政策都由此展开，政策框架的焦点无疑是制冷剂，因此制冷剂的选择是制冷设备工程能否符合政策的核心问题。
对于以R22为主的HCFC类制冷剂，行业内已经积累了相当的环保风险。按照环保部《关于严格控制新建使用含氢氯氟烃生产设施的通知》的规定，2009年10月13日以后采用以R22为主的HCFC类制冷剂的新建、改建和扩建工程都是违规行为，政府有权责令拆除并追究责任。
对于以R404A、R507A为主的HFC类制冷剂，不考虑经济、技术等因素，中短期内在本行业是“优选”，中长期看只是“过渡”选项。以R404A、R507A为主的HFC类制冷剂是零ODP的A1类制冷剂，基本没有安全问题，与环保在中短期内淘汰ODS物质的政策目标也不冲突，但是不符合环保在中长期限制高GWP物质的政策目标。
1.2环保政策框架
环保管理制冷设备工程的主要法律依据是《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国环境影响评价法》。环境保护具有国际化的特征，《蒙特利尔议定书》规定我国应于2013年将HCFCs的生产和消费冻结在基线水平上，2015年削减基线水平的10%，2020年削减基线水平的35%，2025年削减基线水平的67.5%，2030年削减基线水平的97.5%，2040年全部淘汰HCFCs。目前我国已经圆满完成议定书要求2010年淘汰CFCs的历史性目标。
《联合国气候变化框架公约》的目标是控制温室气体排放，从而减少人类活动对气候的影响，我国于1992年6月11日签署了公约，公约2016年10月形成了新的《基加利修正案》，与冷冻冷藏行业相关的要求是控制高GWP值的HFC类物质的生产与消费，规定中国等主要发展中国家，自2024年开始冻结，2029年削减10%，最终2045年实现削减80%，目前正在各国政府的审批过程中。
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为履行《蒙特利尔议定书》，我国政府出台了一系列的行政法规，并在2018年1月24日印发《关于生产和使用消耗臭氧层物质建设项目管理有关工作的通知》，禁止新建、扩建生产和使用作为制冷剂、发泡剂、灭火剂、溶剂、清洗剂、加工助剂、气雾剂、土壤熏蒸剂等受控用途的消耗臭氧层物质的建设项目。
上述政策的实施对冷冻冷藏行业产生了一系列的影响，焦点主要集中在制冷剂与制冷技术的选择上。
2一种优化的间接制冷系统
2.1间接制冷系统
二次制冷技术，即间接制冷技术，在制冷系统管路增加二次冷却液储液罐，使制冷剂可以在一个局部小的范围内，将冷量传递给载冷剂，然后再通过泵在常压下将载冷剂的冷量传递给冷库实现制冷。本系统设有载冷剂储罐与蒸发器连接，蒸发器吸收储罐中载冷剂的热量，将载冷剂降温，载冷剂储罐与冷却泵连接，冷却泵将载冷剂运输到冷库间释放冷量，以达到制冷的目的;同时该系统在压缩机后设有热交换器及除霜液储罐，压缩机放出的热量进行热交换后储存在除霜液储罐中，当冷库间进行除霜时，将除霜液通过泵输送到冷库间进行热除霜;该系统中载冷剂与除霜液均为冰河冷媒专利产品，该系统解决了传统直接制冷系统存在的安全性问题，暖液除霜系统利用压缩机余热除霜，达到节能的目的。
本系统的优点是设有载冷剂储罐，其容量为载冷剂循环量的一倍以上，需要冷量时，载冷剂在冷库间及操作间常压循环，解决了传统氨冷库的安全性问题，也方便以后进行管路维修，同时当夜间电价低时，可以将制冷机满负荷运行，冷量储存在载冷剂中，白天用电量大时，可以关闭制冷机组，让储存的冷量进行循环，实现了电力的移峰填谷。
此优化方案中所用载冷剂为朝阳光达化工有限公司专利产品冰河冷媒，其特点是用量省、载冷能力强、防锈性能突出、无毒（较环保）、无闪点（不燃、不爆），解决了传统载冷剂存在的问题，使设备使用寿命至15年以上。
2.2优化间接制冷系统案例
案例1：松林啤酒（LM－1型冷媒替代酒精）
松林啤酒1997年以前，一直使用酒精做载冷剂，工艺温度－10℃，啤酒年产量5万吨左右，每年做载冷剂用酒精50吨以上。该公司1998年扩建，啤酒产量每年达到20万吨，扩建后选用LM－1型冰河冷媒，年用量仅10～20吨，1997年以前制冷系统每年要大修一次，使用冰河冷媒后，五年以上才需要大修一次。
结论：由以上数据可以看出，使用冰河冷媒后，无论是载冷剂消耗量还是系统维修费用都大大降低，到目前为止，该公司已使用冰河冷媒10年以上，系统中的载冷剂仍然清澈透明，系统寿命显著提高，同时也节约了大量的电力，提高了生产效率。
案例2：上海津沛物流（氨系统改优化间接制冷系统）
上海津沛物流，2015年建设。库容：22.5万m3，装货：38000吨，－18℃冷藏库，4台氨机改造的氟机：两开，两备每台200kW，自制热交换器，储液罐200 m3，载冷剂LM－450，储液罐循环泵4台、入库循环泵6台，风机冷却，常温水除霜：每日除霜一次，晚间制冷蓄冷，白天不制冷，保温严、管理严、高端货物－12℃入库。冬季每月电费10万元、夏季每月电费40万元。一人看机。经客户反馈，比以前氨直冷系统省电。
结论：效果良好，制造成本经济，维护简单，运行成本、人工成本低。
2.3间接制冷系统优缺点
（1）优点：安全（只有载冷剂进入冷藏车间，常压循环，安全无害）;环保（制冷剂仅在机房循环，用量仅为直接制冷方式的1/10以内，常压环保型载冷剂在车间循环，有效避免环境污染）。
（2）缺点：间接制冷难免会有能量损失劣于直膨系统;一旦载冷剂选用不当会造成设备腐蚀，要选用专业载冷剂。
3结论
随着我国冷藏冷冻食品市场发展快速增长，对安全、环保、节能、高效制冷技术的需求急剧上升。氟利昂系统CFCs、HCFCs制冷剂破坏臭氧层，是《蒙特利尔议定书》中限制并最终停止使用的制冷剂。HCFCs2030年我国完成全部淘汰，HFCs作为过渡性制冷剂2045年实现削减80%。本文提出了一种优化的间接制冷系统，此系统安全、环保、经济，响应了国家安监局“对人员较多的生产场所的制冷系统要采用载冷剂间接制冷系统”的要求，为冷冻冷藏行业的绿色发展带来切实的意义。
参考文献：
[1]国务院安委会关于深入开展涉氨制冷企业液氨使用专项治理的通知》安委（2013）6号文件[G].
[2]《涉氨制冷企业液氨使用专项治理验收工作的通知》安委办〔2017〕8号文件[G].
[3]《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》缔约方第十九次会议报告[Ｒ/OL].联合国环境规划署，[2017－1－7].
[4]关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书修正[Ｒ/OL].联合国环境规划署，[2017－1－7].
[5]王亚东于志浩Eric Youngdale等.制冷剂产品市场分析[J].制冷技术，2017，37（增刊）：47－49.
论文作者:卢晗
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/7
标签：制冷剂论文; 除霜论文; 蒙特利尔论文; 冷库论文; 制冷系统论文; 议定书论文; 政策论文; 《防护工程》2018年第22期论文;