摘要:本文主要介绍了对原空调系统改造的方案设计和工程实践分析。该工程新增两台水冷螺杆式冷水机组用于补充溴化锂机组的衰减量,文章详细介绍了衰减量的确认和方案的经济性分析,从而达到节能降耗的目的。
关键词:溴化锂机组;系统改造;衰减;节能
1 工程概况
该大厦于2006年投资并建成,大厦总建筑面积45822�O,地下一层,地上二十四层。地下一层为车库及设备用房,一至四层为裙房,包括银行大厅、信息发布中心、海关报关厅、会议中心、餐厅等使用功能,五层以上为办公区,其中十层为信息机房及预留调度指挥中心。
该大厦空调系统设计冷负荷为3488kw,冷负荷指标为76.1w/m2。采用溴化锂空调机组(2台)进行制冷;机组总体制冷量为3500kw。冷热源机房设在大厦负一层。本项目改造竣工时间为2014年4月30日。
1.1本项目原有系统介绍
(1)一体化溴化锂冷温水机组2台(含溴化锂机组2台,冷却塔2台,冷却水泵4台,末端一次泵4台)
溴化锂机组2台,型号:BYS150IX0.8,制冷量1750Kw,输入功率74.2 kw,最大蒸汽耗量2051kg/h,额定蒸汽压力0.8MPa;
冷却塔2台,型号:SC-300LX4,流量300 m3/h,电机功率:7.5 kw,进出水温度37℃/32℃;
冷却水泵4台,型号:GDD150-20B,功率:11 kw,流量200m3/h,扬程15m;
末端一次泵4台,型号:GDD100-19,功率:7.5 kw,流量105m3/h,扬程15m;
(2)全空气系统循环泵2台,型号:NP80/250V-11/4,功率11 kw,流量120m3/h,扬程20m;
(3)新风系统循环泵2台,型号:NP150/315V-30/4,功率30 kw,流量260m3/h,扬程25m;
(3)风盘系统循环泵2台,型号:NP150/315V-30/4,功率30 kw,流量120m3/h,扬程20m;
(4)分汽罐1台,型号:06-364,最高工作压力1.6MPa,容积0.8 m3,设计温度203℃;
(5)换热器2台,型号:SFP800-133-1.6,工作压力1.0/1.55MPa,换热面积13.3 m2;
(6)定压泵2台,型号:MVI412-I/16/E/3-380-50-2,功率3 kw,流量3m3/h,扬程105m;;
(7)自动加药设备1套,型号:KDJII-6,工作压力0.7MPa,加药量0-2.3L/h,加药容积80L;
(8)凝结水回收器1台,型号:D,蒸汽驱动压力0.6MPa,背压0.15 MPa,流量8t/h;
1.2改造方案设计
大厦空调改造前的使用状况:夏季,在6、7、13和14层四层没有开通使用的情况下,部分房间夏季室温达不到使用要求,个别房间温度有时达到30℃,而且整个大厦东南角1串房间普遍存在的夏季较热的情况。
通过2012年运行记录表分析得知2012年夏季空调系统末端的平均温差为3.01℃,三台二次泵并联的总流量为640m3/h( 260+260+120=640 m3/h),计算实际制冷量为2240kw,而机组的额定制冷量为1750kw*2=3500kw,实际制冷量为机组额定制冷量的64%,即机组制冷量衰减率为36%。
2013年供冷之前对机组进行了保养换热检修,通过2013年运行记录表分析得知2013年空调系统夏季末端的平均温差为4.22℃,三台二次泵并联的总流量为640m3/h( 260+260+120=640 m3/h),计算实际制冷量为3140kw,而机组的额定制冷量为1750kw*2=3500kw,实际制冷量为机组额定制冷量的89%,即机组制冷量衰减率为11%。冷水进出水平均温差比2012年增大了1.21度,冷水出口温度比2012年下降了约2度,平均为10.7度。虽然改造后空调机组的制冷量有所提高,但距离冷水出口温度7度的设计要求还存在一定差距。
根据以上情况,认为现有大厦空调系统存在制冷量不足的问题。根据类似建筑冷负荷每平米90w/h推算,大厦总体冷负荷应为4124kw;考虑到溴化锂机组一般衰减率为25%,两台机组综合出力为2625kw,供需差量为4124-2625=1499kw。因此,要求新增空调机组制冷量应不小于1499 kw。本项目由于项目周围地势的原因不能考虑地源热泵系统,由于荷载的原因不能考虑风冷热泵,由于安全的因素不能考虑燃气空调,经过反复推敲,认为大厦改造的最佳方案是在原系统的基础上加一套水冷螺杆机组系统,按照不小于1499kw的冷量补充冷源。
1.3本项目新增设备介绍
(1)水冷螺杆机组1台,型号:RCUA500WHZ-TE,制冷量1511 kw,输入功率319.3 kw,蒸发器水侧承压1.6MPa;
(2)新增冷却塔1台,型号:YHA-300C,流量300 m3/h,电机功率:7.5 kw,进出水温度37℃/32℃;
(3)新增冷冻水泵2台,型号:FWG200-315A,功率:22 kw,流量189m3/h,扬程28m;
(4)新增冷却水泵2台,型号:FWG200-250(I),功率:30 kw,流量280m3/h,扬程22m;
2 经济效益分析
2.1采用上述方案的经济效益
夏季制冷天数为110天,每天制冷时间为8小时,空调的同时使用系数为0.7,电价为1元/ kwh,3.15元/Nm3,天然气热值:8600 kcal/Nm3 ,1 kwh =0.1229kg标煤,1立方燃气=1.2kg标煤 (1)改造方案的投资总额为435.18万元;
(2)新增部分总用电量为:320+22+30+7.5=379.5kw
(3)每年运行费用为:379.5*8*110*0.7*1=233772元=23.38万元
(4)折合标煤:379.5*0.1229=46.64kg标煤
2.2若采用增加一台燃气型溴化锂设备的经济效益
空调主机BYZ150XD(燃气耗量127m3/h,配电量11.6 kw),1项,247万元;
主机运费及吊装,1项,2万元;
一体化泵组(空调水泵电量30 kw,冷却水泵电量22 kw),1项,68万元;
泵组施工,1项,6.1万元;
冷却塔组(塔组电量15 kw),1项,23万元;
塔组施工,1项,3.5万元;
水管路改造及路面破除及恢复,1项,50万元;
燃气管路施工,1项,20万元;
燃气管路施工,1项,40万元;
招标代理费,1项,5万元;
(1)燃气溴化锂投资为:247+2+68+6.1+23+3.5+50+20+40+5=464.6万元
(2)总用电量为:11.6+30+22+15=78.6kw
(3)每年运行费用:(127*3.15*8*110*0.7/0.86)+(78.6*8*110*0.7*1)=334964元
(4)折合标煤:127*1.2/0.86+78.6*0.1229=186.87kg标煤
2.3两种投资和经济效益比较
水冷螺杆式冷水机组方案投资435.18万元,年运行费用23.38万元;
燃气型溴化锂方案投资464.6万元,年运行费用33.5万元;
(1)节省初投资:464.6-435.18=29.42万元
(2)每年节省运行费用:33.5-23.38=10.12万元
(3)每年节省标煤:(186.87-46.64)*8*110*0.7=86381.68千克标准煤≈86.4吨标煤
3 结语
该大厦中央空调改造的主要目的是弥补现有蒸汽型溴化锂机组的冷量的不足,提升空调系统使用效果情况,更好地为大厦用户提供服务。同时,为大厦招租工作提供保障。本次改造本着节能节耗的原则实现业主和用户的需求,保证了夏季空调的制冷效果。
参考文献
[1] 马最良.民用建筑空调设计. 北京:化学工业出版社,2009.12
[2] 李娥飞.暖通空调设计与通病分析.北京:中国建筑工业出版社,2005.
[3] 陆耀庆.实用供热空调技术手册.北京:中国建筑工业出版社,2008.
摘要:本文主要介绍了对原空调系统改造的方案设计和工程实践分析。该工程新增两台水冷螺杆式冷水机组用于补充溴化锂机组的衰减量,文章详细介绍了衰减量的确认和方案的经济性分析,从而达到节能降耗的目的。
关键词:溴化锂机组;系统改造;衰减;节能
1 工程概况
该大厦于2006年投资并建成,大厦总建筑面积45822�O,地下一层,地上二十四层。地下一层为车库及设备用房,一至四层为裙房,包括银行大厅、信息发布中心、海关报关厅、会议中心、餐厅等使用功能,五层以上为办公区,其中十层为信息机房及预留调度指挥中心。
该大厦空调系统设计冷负荷为3488kw,冷负荷指标为76.1w/m2。采用溴化锂空调机组(2台)进行制冷;机组总体制冷量为3500kw。冷热源机房设在大厦负一层。本项目改造竣工时间为2014年4月30日。
1.1本项目原有系统介绍
(1)一体化溴化锂冷温水机组2台(含溴化锂机组2台,冷却塔2台,冷却水泵4台,末端一次泵4台)
溴化锂机组2台,型号:BYS150IX0.8,制冷量1750Kw,输入功率74.2 kw,最大蒸汽耗量2051kg/h,额定蒸汽压力0.8MPa;
冷却塔2台,型号:SC-300LX4,流量300 m3/h,电机功率:7.5 kw,进出水温度37℃/32℃;
冷却水泵4台,型号:GDD150-20B,功率:11 kw,流量200m3/h,扬程15m;
末端一次泵4台,型号:GDD100-19,功率:7.5 kw,流量105m3/h,扬程15m;
(2)全空气系统循环泵2台,型号:NP80/250V-11/4,功率11 kw,流量120m3/h,扬程20m;
(3)新风系统循环泵2台,型号:NP150/315V-30/4,功率30 kw,流量260m3/h,扬程25m;
(3)风盘系统循环泵2台,型号:NP150/315V-30/4,功率30 kw,流量120m3/h,扬程20m;
(4)分汽罐1台,型号:06-364,最高工作压力1.6MPa,容积0.8 m3,设计温度203℃;
(5)换热器2台,型号:SFP800-133-1.6,工作压力1.0/1.55MPa,换热面积13.3 m2;
(6)定压泵2台,型号:MVI412-I/16/E/3-380-50-2,功率3 kw,流量3m3/h,扬程105m;;
(7)自动加药设备1套,型号:KDJII-6,工作压力0.7MPa,加药量0-2.3L/h,加药容积80L;
(8)凝结水回收器1台,型号:D,蒸汽驱动压力0.6MPa,背压0.15 MPa,流量8t/h;
1.2改造方案设计
大厦空调改造前的使用状况:夏季,在6、7、13和14层四层没有开通使用的情况下,部分房间夏季室温达不到使用要求,个别房间温度有时达到30℃,而且整个大厦东南角1串房间普遍存在的夏季较热的情况。
通过2012年运行记录表分析得知2012年夏季空调系统末端的平均温差为3.01℃,三台二次泵并联的总流量为640m3/h( 260+260+120=640 m3/h),计算实际制冷量为2240kw,而机组的额定制冷量为1750kw*2=3500kw,实际制冷量为机组额定制冷量的64%,即机组制冷量衰减率为36%。
2013年供冷之前对机组进行了保养换热检修,通过2013年运行记录表分析得知2013年空调系统夏季末端的平均温差为4.22℃,三台二次泵并联的总流量为640m3/h( 260+260+120=640 m3/h),计算实际制冷量为3140kw,而机组的额定制冷量为1750kw*2=3500kw,实际制冷量为机组额定制冷量的89%,即机组制冷量衰减率为11%。冷水进出水平均温差比2012年增大了1.21度,冷水出口温度比2012年下降了约2度,平均为10.7度。虽然改造后空调机组的制冷量有所提高,但距离冷水出口温度7度的设计要求还存在一定差距。
根据以上情况,认为现有大厦空调系统存在制冷量不足的问题。根据类似建筑冷负荷每平米90w/h推算,大厦总体冷负荷应为4124kw;考虑到溴化锂机组一般衰减率为25%,两台机组综合出力为2625kw,供需差量为4124-2625=1499kw。因此,要求新增空调机组制冷量应不小于1499 kw。本项目由于项目周围地势的原因不能考虑地源热泵系统,由于荷载的原因不能考虑风冷热泵,由于安全的因素不能考虑燃气空调,经过反复推敲,认为大厦改造的最佳方案是在原系统的基础上加一套水冷螺杆机组系统,按照不小于1499kw的冷量补充冷源。
1.3本项目新增设备介绍
(1)水冷螺杆机组1台,型号:RCUA500WHZ-TE,制冷量1511 kw,输入功率319.3 kw,蒸发器水侧承压1.6MPa;
(2)新增冷却塔1台,型号:YHA-300C,流量300 m3/h,电机功率:7.5 kw,进出水温度37℃/32℃;
(3)新增冷冻水泵2台,型号:FWG200-315A,功率:22 kw,流量189m3/h,扬程28m;
(4)新增冷却水泵2台,型号:FWG200-250(I),功率:30 kw,流量280m3/h,扬程22m;
2 经济效益分析
2.1采用上述方案的经济效益
夏季制冷天数为110天,每天制冷时间为8小时,空调的同时使用系数为0.7,电价为1元/ kwh,3.15元/Nm3,天然气热值:8600 kcal/Nm3 ,1 kwh =0.1229kg标煤,1立方燃气=1.2kg标煤 (1)改造方案的投资总额为435.18万元;
(2)新增部分总用电量为:320+22+30+7.5=379.5kw
(3)每年运行费用为:379.5*8*110*0.7*1=233772元=23.38万元
(4)折合标煤:379.5*0.1229=46.64kg标煤
2.2若采用增加一台燃气型溴化锂设备的经济效益
空调主机BYZ150XD(燃气耗量127m3/h,配电量11.6 kw),1项,247万元;
主机运费及吊装,1项,2万元;
一体化泵组(空调水泵电量30 kw,冷却水泵电量22 kw),1项,68万元;
泵组施工,1项,6.1万元;
冷却塔组(塔组电量15 kw),1项,23万元;
塔组施工,1项,3.5万元;
水管路改造及路面破除及恢复,1项,50万元;
燃气管路施工,1项,20万元;
燃气管路施工,1项,40万元;
招标代理费,1项,5万元;
(1)燃气溴化锂投资为:247+2+68+6.1+23+3.5+50+20+40+5=464.6万元
(2)总用电量为:11.6+30+22+15=78.6kw
(3)每年运行费用:(127*3.15*8*110*0.7/0.86)+(78.6*8*110*0.7*1)=334964元
(4)折合标煤:127*1.2/0.86+78.6*0.1229=186.87kg标煤
2.3两种投资和经济效益比较
水冷螺杆式冷水机组方案投资435.18万元,年运行费用23.38万元;
燃气型溴化锂方案投资464.6万元,年运行费用33.5万元;
(1)节省初投资:464.6-435.18=29.42万元
(2)每年节省运行费用:33.5-23.38=10.12万元
(3)每年节省标煤:(186.87-46.64)*8*110*0.7=86381.68千克标准煤≈86.4吨标煤
3 结语
该大厦中央空调改造的主要目的是弥补现有蒸汽型溴化锂机组的冷量的不足,提升空调系统使用效果情况,更好地为大厦用户提供服务。同时,为大厦招租工作提供保障。本次改造本着节能节耗的原则实现业主和用户的需求,保证了夏季空调的制冷效果。
参考文献
[1] 马最良.民用建筑空调设计. 北京:化学工业出版社,2009.12
[2] 李娥飞.暖通空调设计与通病分析.北京:中国建筑工业出版社,2005.
[3] 陆耀庆.实用供热空调技术手册.北京:中国建筑工业出版社,2008.