集团机关中央空调系统节能运行改造技术总结_中央空调系统节能改造

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集团机关中央空调系统节能运行改造

技术总结

按设计我集团机关制冷系统有三台制冷机组，机组位于集团公司机关能源中心。两台RTHDD1D1E1型螺杆式冷水机组一用一备组合为一个子系统，为金牛大酒店、机关十层办公楼、二招夏季提供冷量；一台19XR65654U5DHS52型离心式冷水机组为一个子系统，为集团机关调度中心大楼夏季提供冷量。

由于设计问题，集团机关调度中心大楼子系统中大楼实际使用负荷与制冷机组严重不匹配，形成大马拉小车，造成能源严重浪费。在夏初和夏末季节，由于冷风用量小，更加加重了系统的不匹配，制冷机组负荷太轻，经常导致制冷机组喘振保护造成停机（由离心式冷水机组的特性所致），严重威胁制冷机组的安全。鉴于此情况，我们决定对系统进行改造。

首先，对系统进行综合分析。系统改造前的基本情况是这样的，按设计我集团机关制冷系统有三台制冷机组，两台RTHDD1D1E1型螺杆式冷水机组一用一备组合为一个子系统，为金牛大酒店、机关十层办公楼、二招夏季提供冷量；一台19XR65654U5DHS52型离心式冷水机组为一个子系统，为集团机关调度中心大楼夏季提供冷量，两个子系统互为独立。对系统设备组成情况进行统计金牛大酒店子系统设备组成情况：两台RTHDD1D1E1型螺杆式冷水机组，容量为203kw/台；冷却泵3台，容量为45kw/台；冷冻泵3台，容量为30kw/台；冷却塔2台，容量为5.5kw /台。

集团机关调度中心大楼设备组成情况：

一台19XR65654U5DHS52型离心式冷水机组，容量为484kw;冷却泵2台，容量为90kw/台；冷冻泵2台，容量为75kw/台；冷却塔2台，容量为7.5kw /台。对系统冷负荷分布情况进行统计

金牛大酒店子系统 ：金牛大酒店15058m;二招3733 m;十层办公楼5673m，共24464 m。

集团机关调度中心大楼子系统：30385 m。对两个子系统投用设备的容量进行对比

金牛大酒店子系统 ：203kw+45kw+30kw+5.5kw=283.5 kw 集团机关调度中心大楼子系统：484kw+90kw+75kw+7.5kw*2=664 kw 两个子系统投用设备容量差值：664 kw-283.5=380.5 kw 可见集团机关调度中心大楼子系统比金牛大酒店子系统多投入380.5 kw设备容量。

根据上述统计数据，对系统展开了综合分析。集团机关调度中心大楼设计为节能型建筑，保温性能良好，从系统实

2际运行情况看，调度中心大楼子系统制冷机组平均运行功率均为50%左右，多数时间运行在30~40%之间，两个子系统制冷机组的标称功率相差281 kw，冷却泵、冷冻泵、冷却塔的标称功率相差数为99.5 kw，共380.5 kw。两个子系统的供冷面积相差不多，且金牛大酒店子系统制冷机组每年实际运行最高负荷均在75%左右。通过分析看出，由于设计问题，集团机关调度中心大楼子系统中大楼实际使用负荷与制冷机组严重不匹配，形成大马拉小车状况，造成能源严重浪费。

鉴于调度中心大楼子系统的实际运行负荷状况，考虑到两个子系统供冷面积相当，调度中心大楼子系统30385 m，金牛大酒店子系统24464 m，相差面积为5921 m，是金牛大酒店子系统总面积的25%，而且金牛大酒店子系统中制冷机组每年的实际运行最高负荷在75%左右。根据金牛大酒店子系统制冷机组的实际运行负荷情况，结合两个子系统的供冷面积情况进行分析，RTHDD1D1E1型螺杆式冷水机组可以代替19XR65654U5DHS52型离心式冷水机组。最终决定用金牛大酒店子系统中的2#备用RTHDD1D1E1型螺杆式冷水机组代替调度中心大楼子系统的19XR65654U5DHS52型离心式冷水机组，为调度中心大楼子系统提供冷量。

上述解决方案确定后，我们制定了如下实施方案，对原有子系统进行了改造。①将原有金牛大酒店子系统的两台制冷机组的冷冻水进出水连接管道断开。由于两个子系统相互独立，水压不一样。因此在断开处各加装两道隔离阀门，两道隔离阀门之间安装泄水口，以防止改造后两个系统串水。

②将调度中心大楼子系统制冷机组的冷冻水进出水管道断开，加装转换阀门。

③增加安装了一台30 kw的冷冻水循环泵。④通过管道将调度中心大楼子系统制冷机组的冷冻水进出水管道与新安装的30 kw冷冻水循环泵连接，再与金牛大酒店子系统的备用机组连接，并在两端加装转换阀门。

⑤在调度中心大楼子系统制冷机组、冷冻泵、冷却泵和金牛大酒店子系统的备用机组之间加装电器闭锁，以防止误操作。

两个子系统改造后，形成了调度中心大楼、新增30kw冷冻水循环泵、金牛大酒店子系统的备用机组、备用机组原有冷却泵和冷却塔这样一个新的子系统，新系统与旧系统可以灵活转换，系统改造安装后，于2011年4月27日进行调试并带负荷运行成功。这样，大酒店子系统的备用机组可以兼顾调度中心大楼子系统制冷和金牛大酒店子系统的备用。

随后我们对调度中心大楼原有子系统与新的子系统实际运行负荷情况进行分析。

新子系统：制冷机组平均运行功率111.65 kw；冷却泵、冷冻泵、冷却塔的运行功率80.5 kw。总的运行功率111.65 kw +80.5 kw =192.15 kw。

调度中心大楼原有子系统：制冷机组平均运行功率278.3kw；冷却泵、冷冻泵、冷却塔的运行功率180 kw。总的运行功率278.3 kw +180 kw =458.3 kw。

两个子系统运行负荷比较：

458.3 kw-192.15 kw=266.15 kw，从比较看出集团机关调度中心大楼原有子系统要比新的子系统多耗266.15 kw。

系统改造后，于2011年4月调试并成功投入运行，至今运行正常。

原有系统由于设计的问题，设备选型太大，与实际冷负荷严重不匹配，形成系统大马拉小车，造成能源的严重浪费。通过对原有系统进行细致分析，找出了问题所在。充分利用系统现有设备，通过对系统管道的改造，达到原有设备的重新合理组合，提高系统的能效比，降低系统能耗，达到节能降耗的目的。

在空调系统中，制冷机能耗占总能耗 60％以上，因此制冷机的节能运行是整个系统节能的重要环节，提高制冷机运转负荷率以提高能效比是一项节能的有效手段，目前制冷行业都把提高制冷机组的运转负荷率来作为一项重要的节能措施开展节能研究。本项目通过降低制冷机标称功率，提高制冷机与冷负荷的匹配度，从而提高制冷机的运转负荷率，提高了制冷机的能效比，大大降低了能耗。除此之外，在本项目中，新的子系统还替换了原有调度中心大楼子系统中的冷却泵、冷冻泵和冷却塔，进一步降低了99.5 kw。在节能减排方面发挥了很好的经济效益和社会效益。系统2011年运行了162天，2012年运行了151天，按平均节省功率266.15 kw计算，2011年节电1034791.2千瓦时，节省资金879572.52元；2012年节电964527.6千瓦时，节省资金819848.46元；两年共节省资金1699420.98元。

通过本项目的实施，除产生了经济效益外，通过项目的实施过程，摸索出了中央空调系统节能改造的宝贵经验，锻炼了技术队伍。此次改造虽然取得了一定成绩和效益，但系统节能改造的空间还很大，还应继续深入挖掘节能潜力。我们将在条件成熟时再次对系统进行改造，实现制冷机组、冷却泵、冷冻泵、冷却塔的调频控制运行，进一步降低系统的能耗。

生活后勤服务分公司 2012年10月25日