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動力站冰機冷卻水泵及冷卻塔變頻改造方案.ppt

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動力站冰機冷卻水泵及冷卻塔變頻改造方案.ppt

1、工程動力部工程動力部111#111#動力站動力站冰冰機冷卻水泵變機冷卻水泵變頻頻節(jié)節(jié)能能改改造方造方案案Date：2015-4-20Company NameDept.Name項目背景（項目背景（BackgroundBackground）2時間：時間：20162016年年4 4月月地點地點:111#111#動力站動力站，主角：冷水機組冷卻水泵及冷卻主角：冷水機組冷卻水泵及冷卻塔塔事件：事件：冰機冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)扇變頻改造冰機冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)扇變頻改造事件事件描述：描述：目前動力站配置目前動力站配置2 2臺臺2000RT2000RT低溫冷凍機、低溫冷凍機、1 1臺臺1000RT1000RT低溫

2、冷凍機低溫冷凍機保障整個廠區(qū)制冷的全年運行。但在系統(tǒng)實際運行中，我們發(fā)現(xiàn)配保障整個廠區(qū)制冷的全年運行。但在系統(tǒng)實際運行中，我們發(fā)現(xiàn)配置的冰機容量均是過大的，冰機實際負荷僅有在夏季最嚴(yán)厲的兩個置的冰機容量均是過大的，冰機實際負荷僅有在夏季最嚴(yán)厲的兩個月左右時間內(nèi)達到過滿負荷運行，其余大部分時段均在月左右時間內(nèi)達到過滿負荷運行，其余大部分時段均在5070%5070%的的工況下運行，而此時工頻冷卻水泵卻依然保持著全負荷運行狀態(tài)，工況下運行，而此時工頻冷卻水泵卻依然保持著全負荷運行狀態(tài)，造成了冷卻泵電機的能源浪費。擬將冰機冷卻水泵增加變頻控制達造成了冷卻泵電機的能源浪費。擬將冰機冷卻水泵增加變頻控制達

3、到節(jié)能的目的，同理冷卻塔風(fēng)扇也擬增加變頻改造。到節(jié)能的目的，同理冷卻塔風(fēng)扇也擬增加變頻改造。Company NameDept.Name改善方案能耗計算改善方案能耗計算 1、目前動力站冰機系統(tǒng)介紹3 冰機系統(tǒng)流程示意圖Company NameDept.Name2、冷凍水管路系統(tǒng)采用的是二次泵橋管變流量系統(tǒng) 橋管將整個系統(tǒng)分隔為兩個水力工況相對獨立的回路：冷水生產(chǎn)和冷水輸送，當(dāng)冷機負荷與用戶負荷相等時，管內(nèi)流量為零；當(dāng)用戶負荷減少時，橋管內(nèi)流量從供水流向回水，我們的二次泵為變頻變速調(diào)節(jié)方式，故本次方案不針對冷凍水側(cè)的變頻改造。僅尋求冷卻水側(cè)的節(jié)能改造。Company NameDept.Name備注

4、：冰機所有冷卻水泵均是工頻，此次改造既是增加冷卻水泵變頻器。3、動力站的冷水機組及水泵額定參數(shù)Company NameDept.Name4、3#大冰機夏季最嚴(yán)厲時刻實際運行的能量分析根據(jù)大冰機夏季嚴(yán)厲工況實際運行分析可看出，冰機實際運行溫差為3.2，則其冷量約為：4480kw，冰機額定制冷量為：7034kw，實際冷量約為額定的64%，跟冰機電流負荷60%基本一致。此時冷凝器溫差此時冷凝器溫差2.9，并未達到冰，并未達到冰機額定的設(shè)計溫差機額定的設(shè)計溫差5，可以得到大冰機冷卻水泵流量嚴(yán)重過量，如果溫差拉，可以得到大冰機冷卻水泵流量嚴(yán)重過量，如果溫差拉到到5，即可通過降低冷卻水泵流量做到，這既是

5、本次節(jié)能根本出發(fā)點。，即可通過降低冷卻水泵流量做到，這既是本次節(jié)能根本出發(fā)點。Company NameDept.Name5、通過之前的實際工況分析，節(jié)能空間在于降低3#冷卻水泵的流量，額定流量為1500m，根據(jù)能量守恒定律，通過降低電源頻率將流量由1500噸降至870噸即可滿足要求。由于離心式水泵流量與轉(zhuǎn)速的一次方關(guān)系，而功率與轉(zhuǎn)速的立方關(guān)系。轉(zhuǎn)速與電源頻率的正比關(guān)系：可以得出：流量下降比1500/870，則電源頻率下降至約30Hz。而電功率因頻率下降降至31.2kw，可節(jié)約128.8kw。另外由于二次泵變頻轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)中流量與揚程存在的二次方關(guān)系：另外由于二次泵變頻轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)中流量與揚程存在的二次

6、方關(guān)系：H1/H2=(n1/n2)H1/H2=(n1/n2)，揚程則會由原來的，揚程則會由原來的25m25m下降至下降至8.41m8.41m，不足一公斤的，不足一公斤的壓頭，加上回水的高位勢能約壓頭，加上回水的高位勢能約0.50.5公斤，實際出水壓頭約為公斤，實際出水壓頭約為13.5m13.5m，還，還是可能會造成冷卻水無法泵送至屋面冷卻塔，故為保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行，是可能會造成冷卻水無法泵送至屋面冷卻塔，故為保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行，必須設(shè)置最低壓頭及最低頻率，經(jīng)過廠家咨詢將最低出水壓頭確定為必須設(shè)置最低壓頭及最低頻率，經(jīng)過廠家咨詢將最低出水壓頭確定為15m15m，則理論揚程應(yīng)由，則理論揚程應(yīng)由25m2

7、5m降至降至10m10m即可。則反推流量將降低至即可。則反推流量將降低至949m/h949m/h，此時理論制冷量約為：，此時理論制冷量約為：4450kw4450kw，約為，約為63%63%冰機額定負荷，另頻率降至冰機額定負荷，另頻率降至31.6Hz31.6Hz（最低安全頻率）（最低安全頻率），而功率降至，而功率降至40.51kw40.51kw，可節(jié)約能耗為，可節(jié)約能耗為160-160-40.51120kw40.51120kw。Company NameDept.Name 而降低水泵的流量，可以通過閥門調(diào)節(jié)控制及變頻調(diào)節(jié)控制兩種方式來達到。通過右側(cè)對比曲線圖可以看出，通過變頻器的頻率調(diào)節(jié)流量的經(jīng)濟

8、節(jié)能效果是機器顯著的，故本方案確定為采用變頻器調(diào)節(jié)。Company NameDept.Name 1 1、根據(jù)往年大冰機實際運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，大冰機全年運行月、根據(jù)往年大冰機實際運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，大冰機全年運行月份為份為5-95-9月份共計月份共計5 5個月，而冰機負荷低于個月，而冰機負荷低于77.5%77.5%的時段經(jīng)過的時段經(jīng)過統(tǒng)計約有統(tǒng)計約有3 3個月時間，在其余低冷負荷月份則運行小冰機，個月時間，在其余低冷負荷月份則運行小冰機，根據(jù)之前計算大冷卻水泵流量由根據(jù)之前計算大冷卻水泵流量由1500m/h1500m/h降至降至949m/h949m/h，而，而功率降至功率降至40.51kw40.51kw，

9、可節(jié)約能耗為，可節(jié)約能耗為160-40.51120kw160-40.51120kw。三個月共可以節(jié)約能耗為：三個月共可以節(jié)約能耗為：259200259200千瓦時，電費均價為千瓦時，電費均價為0.70.7元元/千瓦時，則每年節(jié)約費用為千瓦時，則每年節(jié)約費用為18.1418.14萬元。萬元。效益分析計算效益分析計算Company NameDept.Name 2 2、樣的根據(jù)往年小冰機實際運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，小冰機全年運、樣的根據(jù)往年小冰機實際運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，小冰機全年運行月份除去冬季板換的行月份除去冬季板換的2 2個月間斷為個月間斷為5 5個月時間，根據(jù)之前計個月時間，根據(jù)之前計算可得出小冷卻水泵壓頭相

10、同頻率最低也要為算可得出小冷卻水泵壓頭相同頻率最低也要為31.6Hz31.6Hz，則流，則流量由量由750m/h750m/h降至降至474m/h474m/h，而功率降至，而功率降至18.93kw18.93kw，可節(jié)約能，可節(jié)約能耗為耗為75-18.9356kw75-18.9356kw。則則五個月共可以節(jié)約能耗為：五個月共可以節(jié)約能耗為：201600201600千瓦時，電費均價為千瓦時，電費均價為0.70.7元元/千瓦時，則每年節(jié)約費用為千瓦時，則每年節(jié)約費用為14.1114.11萬元。萬元。則兩臺冷卻水泵經(jīng)過變頻運行后每年可節(jié)約則兩臺冷卻水泵經(jīng)過變頻運行后每年可節(jié)約32.2532.25萬元萬元

11、效益分析計算效益分析計算Company NameDept.Name3 3、冷卻塔風(fēng)扇的變頻能耗分析、冷卻塔風(fēng)扇的變頻能耗分析冷卻塔風(fēng)扇也是工頻運行，擬將其也增加冷卻塔風(fēng)扇也是工頻運行，擬將其也增加1 1臺變頻運行。臺變頻運行。控制邏輯為每日空氣實時濕球以上控制邏輯為每日空氣實時濕球以上33為冷卻水溫度最低值，為冷卻水溫度最低值，最高值為最高值為3030，頻率在最低值及最高值之間穩(wěn)定連續(xù)波動。，頻率在最低值及最高值之間穩(wěn)定連續(xù)波動。經(jīng)過與廠家的交流確定最低頻率為經(jīng)過與廠家的交流確定最低頻率為30Hz30Hz，風(fēng)機額定功率，風(fēng)機額定功率37kw37kw，則頻率降至，則頻率降至30Hz30Hz時，

12、功率降至?xí)r，功率降至7.99kw7.99kw，節(jié)約，節(jié)約37-37-7.9929kw7.9929kw。而冷卻塔風(fēng)扇運行時間全年至少保持一臺運。而冷卻塔風(fēng)扇運行時間全年至少保持一臺運行。行。則一臺變頻冷卻塔風(fēng)扇每年可節(jié)約則一臺變頻冷卻塔風(fēng)扇每年可節(jié)約250560250560千瓦時，費千瓦時，費用為用為17.5417.54萬元。萬元。最終結(jié)果：最終結(jié)果：經(jīng)過兩臺冰機的冷卻水泵及一臺冷卻塔風(fēng)扇變頻改造經(jīng)過兩臺冰機的冷卻水泵及一臺冷卻塔風(fēng)扇變頻改造后，每年共可以節(jié)約費用為：后，每年共可以節(jié)約費用為：32.25+17.54=49.7932.25+17.54=49.79萬元萬元效益分析計算效益分析計算Co

13、mpany NameDept.Name1 1、本次改造需要新增設(shè)備為：、本次改造需要新增設(shè)備為：160kw160kw、75kw75kw、37kw37kw變頻器各一臺。變頻器各一臺。2 2、新增加控制箱費用，原先控制箱保留以作為緊急備用。、新增加控制箱費用，原先控制箱保留以作為緊急備用。3 3、原先工頻電機改善費用。、原先工頻電機改善費用。4 4、控制系統(tǒng)采用、控制系統(tǒng)采用PLCPLC等自動控制費用。等自動控制費用。5 5、電纜線材及安裝費用。、電纜線材及安裝費用。6 6、其他。、其他。投資成本分析：投資成本分析：Company NameDept.Name投資成本分析：投資成本分析：分部分項工程

14、量清單分部分項工程量清單注：可看出項目投資運營后約3個月即可收回投資并開始產(chǎn)生收益。Company NameDept.Name1、本方案為111#動力站原先1#、2#冷卻水泵及1#冷卻塔電機電源變頻節(jié)能改造，主要包括3臺新變頻器系統(tǒng)的安裝就位、調(diào)試、運行。2、施工技術(shù)方案要求，所有設(shè)備位置及安裝說明按圖施工，不得影響其他設(shè)備運行。安裝完成后調(diào)試運行前，必須通知甲方及供貨方三方一起調(diào)試驗收。3、改造工期要求，為盡可能降低對其他設(shè)備的影響，要求7個工作日內(nèi)完成。4、技術(shù)指標(biāo)要求（驗收標(biāo)準(zhǔn)）：最低頻率的校驗與確定不能影響系統(tǒng)的穩(wěn)定。原先工頻電機運行冷卻效果的確認，并形成書面驗收資料保存并記錄。變頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行平穩(wěn)，無故障及其他隱患。改造方案組織設(shè)計：改造方案組織設(shè)計：Company NameDept.Name5、施工平面圖改造方案組織設(shè)計：改造方案組織設(shè)計：21 September 2022Thank You!

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