最新版本無備用泵三洋自由制冷改造方案_開式.doc

. 三洋能源（北京）有限公司冬季自由制冷系統(tǒng)方案和報價中國電子系統(tǒng)工程第四建設(shè)有限公司201008 一、冷凍水系統(tǒng)及冬季制冷運行狀況1 系統(tǒng)概述現(xiàn)需系統(tǒng)改造部分為風冷冷水機組系統(tǒng)設(shè)計，冷源由放置于室外的風冷機組供給，通過一次泵把水和乙二醇的混合溶液送至板換與二次泵提供的二次水進行熱交換然后送達到要求區(qū)域。需改造部分為兩臺“克萊門特”風冷機組。系統(tǒng)配備有：A 克萊門特風冷冷水機組 R-21 制冷量845KW 電機功率470KW 1臺；R-22 制冷量814KW 電機功率272KW 1臺；B R21系統(tǒng)泰拉爾一次泵 18.5KW 1臺；C R21系統(tǒng)泰拉爾二次泵 22KW 1臺；D R22系統(tǒng)格蘭富一次泵 15KW 1臺；E R22系統(tǒng)格蘭富二次泵 22KW 1臺。整個冷水系統(tǒng)至今已經(jīng)運行達5-10年。系統(tǒng)現(xiàn)已經(jīng)存在一些問題，大部分設(shè)備也老化。冷水機組的故障增加，而且在近幾年機組的效率和出力都有明顯的衰減。運行維修費用增加，計算時增加效率降低的影響，采用自然制冷，可以減少運行時間、維修工作量。2 冬季制冷概述原系統(tǒng)已考慮到冬季冷氣的需求，在冬季運行兩臺風冷冷水機組供冷，但這樣帶來的是運行成本的居高不下，經(jīng)濟效益降低。 目前，對于冬季制冷時的兩臺機組總負荷的50%-100%，每年冬季運行時間4-5個月。二、冬季制冷優(yōu)化方案1 冷水系統(tǒng)冬季制冷優(yōu)化方案在普遍的應用中，中央空調(diào)冷水系統(tǒng)作為工廠的冷源，通常在炎熱的夏季為工廠提供冷氣，達到一個舒適的室內(nèi)環(huán)境。但對于某些工廠一些區(qū)域即使在冬季也會溫度較高，需要冷氣。對于三洋能源（北京）有限公司，四季一些區(qū)域為保證生產(chǎn)和生活需要，系統(tǒng)冬季也提供冷水。系統(tǒng)依靠運行冷凍機組制冷，但對于北京地區(qū)，冬季室外溫度較低，通常有34個月室外溫度在5以下，室外可以作為一個天然的冷源，可以直接利用室外空氣冷卻水，不用開啟機組，達到制冷目的，使用冷凍機組會造成不必要的能源浪費。1). 使用自然制冷系統(tǒng)作為冬季供冷，即使用開式冷卻塔作為冷源；2). 使用板式換熱器：在冷水系統(tǒng)中冷卻水與冷凍水間利用板式換熱器，冬季開啟開式冷卻塔，直接使用冷卻水給冷凍水降溫。由此，本方案設(shè)計使用此種方式。3). 在以上自然制冷方式中，開式冷卻塔及室外管路的冬季防凍是一個關(guān)鍵，在冷卻塔設(shè)置電加熱防凍、室外管路使用電伴熱防凍，在低溫時電加熱、電伴熱啟動。4). 在以上自然制冷方式下增加控制系統(tǒng)，控制所有冬季制冷系統(tǒng)，包括：冷卻水泵、冷卻塔、冷凍水泵及板換。5). 在以上自然制冷方式下增加控制系統(tǒng)，控制所有冬季制冷系統(tǒng)，包括：冷卻水泵、冷卻塔及板換。 系統(tǒng)可在冬季全天及過渡季夜間使用此方式； 節(jié)約能耗，減少冷水機組使用時間，降低故障率； 系統(tǒng)可達到自動控制操作、監(jiān)控冬季制冷系統(tǒng)所有設(shè)備，冬季制冷系統(tǒng)自動根據(jù)冷量需求調(diào)節(jié)； 系統(tǒng)簡單，與夏季運行工況互不影響；2 系統(tǒng)設(shè)計及計算1). 根據(jù)三洋能源（北京）有限公司現(xiàn)需改造系統(tǒng)的常年的使用情況，冬季的平均冷負荷約為1410kw，即現(xiàn)有二臺冷凍機組滿負荷的85%。2). 增加一臺開式冷卻塔及一套板式換熱器。板式換熱器換熱量按照1659*1.5=2500KW選取。根據(jù)計算，在室外濕球溫度在1以下時，選用的冷卻塔冷量達到2500KW，能夠滿足系統(tǒng)供冷需求。3). 開式冷卻塔參數(shù)：根據(jù)冷負荷和經(jīng)過熱交換后能提供9以下冷凍水選取（因為冬季的氣候情況室內(nèi)負荷會隨之降低，并且該冷凍水是用于空調(diào)使用，所以冷凍水供水溫度達到9就可滿足冬季負荷要求）。流量302m3/h，風機18.5kw*2。4). 增加兩臺冷卻泵（一用一備），兩臺冷凍泵（一用一備）。水泵參數(shù)：根據(jù)閉式冷卻塔有關(guān)參數(shù)選取。冷卻水泵流量333m3/h，揚程32m，電機功率45kw，一用一備；冷凍水泵流量333 m3/h，揚程45m，電機功率90kw，一用一備。都是工頻運行。5). 冬季自然制冷主要依靠的是室外的空氣的自然冷源（利用開式冷卻塔），因此室外條件（主要是室外濕球溫度）是供冷的決定因素。根據(jù)通常運行方式，當室外濕球為1 時，對于以上板換式自然制冷，冷塔出水能夠達到7。對于北京，室外濕球溫度低于1的天氣每年約有2500小時以上（冬季全天及過渡季夜間）。6). 冬季、過渡季的冷氣需求實際要比夏季低，因此冬季的冷凍水供水溫度可以稍高，達到10左右也能接受。同時可以相應提高冷卻水出水溫度，可應用在更多的供冷時間內(nèi)。7). 有關(guān)管道尺寸：根據(jù)管道水阻力曲線選取管道為DN200。 8). 開式冷卻塔冬季防凍，冷卻塔設(shè)置電加熱防凍，設(shè)置積水槽內(nèi)無水自動報警，自動切斷電加熱器電源系統(tǒng)。室外管路設(shè)置電伴熱防凍。相關(guān)設(shè)備選型參數(shù)和設(shè)計圖紙見附件。3 節(jié)能計算理論投資回收期計算：依據(jù)北京市工業(yè)用電0.57元/千瓦時計算。根據(jù)開式冷卻塔提供7度出水（因為是冬季運行所以該溫度可適當提高）的要求及室外氣候條件分析建議按照11月20日至3月10日開啟自由制冷模式共111天即2664個小時的使用時間來計算。(1) 現(xiàn)有系統(tǒng)能耗分析： 根據(jù)提供的目前冬季系統(tǒng)運行的大概情況及分析建議按照滿負荷的85%風冷冷水機組冬季運行工況計算； 設(shè)備參數(shù)R-21電功率470kw，一次泵18.5kw；R-22電功率272kw，一次泵15kw。綜上得到在這111天內(nèi)的現(xiàn)有系統(tǒng)電費估算為：（470+18.5+272+15）*85%*0.57*24*111*0.8(系數(shù))=800755（元）注：計算中考慮到不同室外溫度情況下機組效率的變化。(2) 改造后系統(tǒng)能耗分析： 改造后的系統(tǒng)耗能設(shè)備為開式冷卻塔，冷卻、冷凍水泵（都是一用一備） 開式冷卻塔風機電功率37kw（因變頻，所以按85%耗能計算），冷卻水泵45kw。 綜上得到在這111天內(nèi)的電費估算為：（37*85%+45）*0.57*24*111=116087（元）電加熱：9kw/個，共4個，使用時間80天（根據(jù)防凍控制說明的溫度控制點及氣象資料得到），費用：9*4*84*24*0.7=50803元，電伴熱：17W/米，共120m，使用時間70天（根據(jù)防凍控制說明的溫度控制點及氣象資料得到），費用：0.017*120*70*24*0.7=2400元總計：50803+2400=53203元 所以每年節(jié)能費用為：800755-116087-53203=631465（元）投資費用為：1477575元（見附件方案報價）乙方最終回收金額為1477575*1.5=2216362元甲方預計投資回報周期為：初投資估算費用/每年節(jié)能費用=2.4（年）乙方預計投資回收期為：最終回收金額/每年節(jié)能費用/65%=5.4（年）乙方月回收金額為=631465/111*該月運行天數(shù)（元）實際投資回收期計算如甲方不能認可理論計算回收期。因甲方無法提供上一年度冬季冷凍機實際耗電量，為保證雙方的公平公正，可與我單位協(xié)商，確定冬季兩個平均溫度比較一致的兩天，其中一天單獨運行自由冷卻系統(tǒng)計量其耗電量A，另一天關(guān)閉自由冷卻系統(tǒng)，單獨運行冷凍機并計量其耗電量B,把節(jié)電量B-A作為每日節(jié)電量的標準，根據(jù)該冬季運行天數(shù)C計算該年的總的節(jié)電量D。D=C*(B-A)元A=一天單獨運行自由冷卻系統(tǒng)耗電量B=一天關(guān)閉自由冷卻系統(tǒng)，單獨運行冷凍機耗電量C=該冬季運行天數(shù)D=該年的總的節(jié)電量如D*0.57/63146580%乙方按照原理論計算631465*65%收取每年節(jié)能款80%D*0.57/63146560%乙方按照原理論計算631465*65%*80%收取每年節(jié)能款60%D*0.57/63146540%乙方按照原理論計算631465*65%*60%收取每年節(jié)能款D*0.57/63146540%乙方按照實際D*65%*0.57元收取每年節(jié)能款乙方月回收金額=按照上述標準確定的年回收金額/111*該月運行天數(shù)(元)乙方回收年限為直至乙方回收金額總和達到2216362元止。三、改造方案配置及運行方式1系統(tǒng)方案配置本方案是在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上增加冬季制冷設(shè)備，及配套控制系統(tǒng)。詳見系統(tǒng)圖紙。冬季制冷系統(tǒng)控制范圍：一臺冷卻水泵、一臺冷凍水泵（增加）一臺開式冷卻塔（增加）兩臺變頻器（增加）控制器系統(tǒng)2系統(tǒng)方案運行方式1). 機組切換說明：當冬季室外氣溫低于10時，手動停止原風冷冷水機組及原水泵的運轉(zhuǎn)；開啟自由制冷系統(tǒng)。 冷卻塔運行說明：當溫度感測器TS1感測冷卻塔出水溫度低于7時，停止冷卻塔風機的運轉(zhuǎn)；溫度過低時通過開啟二通閥門調(diào)節(jié)，減少冷卻水通過開式冷卻塔；高于9啟動冷卻塔風機運轉(zhuǎn)。 防凍控制說明：在冷卻塔積水槽內(nèi)設(shè)置電加熱器，室外水管路設(shè)置電伴熱帶。當積水槽內(nèi)的水溫低于4時，啟動電加熱器；當室外水管路內(nèi)的水溫低于5時，啟動電伴熱，水溫達到7時，停止電伴熱。 當積水槽內(nèi)的水溫達到7時，關(guān)閉電加熱器； 設(shè)置積水槽內(nèi)無水自動報警，自動切斷電加熱器電源系統(tǒng)。 2). 冬季制冷運行控制模式：a. 將系統(tǒng)轉(zhuǎn)換至冬季制冷模式，打開控制器，關(guān)閉相應冷水機組閥門；b. 打開板式換熱器電動閥門，開啟冷凍及冷卻水泵各一臺，控制系統(tǒng)監(jiān)測 所有數(shù)據(jù)；c. 自控系統(tǒng)讀取冷凍水數(shù)據(jù)，控制冷凍水溫在設(shè)置的范圍內(nèi)。自控系統(tǒng)控制冷卻水流量及冷卻水塔風扇的轉(zhuǎn)速，從而維持冷凍水溫。d. 自控系統(tǒng)監(jiān)視各設(shè)備的狀態(tài)，并在故障時報警。e. 在系統(tǒng)長時間無法達到系統(tǒng)要求的冷凍水溫，則輸出報警，指出需要啟動機械制冷模式。f. 手動關(guān)閉冬季制冷模式，啟動常規(guī)機械制冷模式。3). 夏季制冷運行時，由于系統(tǒng)與冬季制冷系統(tǒng)無關(guān)，關(guān)閉板式換熱器手動閥門，及冬季制冷控制模塊，將水泵及冷卻塔置為原有模式。在原有方式下正常開啟夏季制冷工況。四、方案報價 見附頁1五、主要設(shè)備樣本見附頁2六、施工進度計劃 見附頁3附件：冬季制冷系統(tǒng)圖、機房位置簡圖鐘子期聽懂了俞伯牙的琴音“巍巍乎若高山，蕩蕩乎若流水”,俞伯牙視其為知音。鐘子期死后，面對江邊一抔黃土，俞伯牙發(fā)出“此曲終兮不復彈，三尺瑤琴為君死”的感慨，摔琴而去，從此，高山流水，知音難覓。紅樓里，寶釵與黛玉皆愛寶玉，寶釵看重功名，常拿一些倫理綱常來壓制他的不羈與頑劣，黛玉卻從未提及這些，因她懂得他的心性，她說“ 你既為我之知己，自然我亦是你之知己”,造化弄人，木石前緣雖是虛空一場，卻懷金悼玉，夢縈千古，今日讀來依然蕩氣回腸！不是所有的相遇都可以相知，不是所有的相知都可以永恒。生命里，我們只愿結(jié)交那些心性相宜的人，統(tǒng)一的語言，相同的志趣，將彼此的心靈拉近，一份懂得，不言不語，卻在默契里滋生。懂得，是兩顆心的對望，潛生一種心靈感應，不發(fā)一言，便可知會。一聲懂得，沒有千言萬語，卻可以令人眸中含淚，心中蘊暖。這世間太多人情薄涼，你是否覺得，有一個真正懂你的人，是一種幸福與慰藉呢？茫茫人海，你不孤單，有人愿與你同運命，共風雨，如此，多好！風懂云的情懷，它