大溫差低溫節(jié)能型溴化鋰機(jī)組的探討

羅木林

摘 要：介紹大溫差低溫節(jié)能型溴化鋰機(jī)組的節(jié)能方式，并舉例驗(yàn)證，對(duì)大溫差低溫節(jié)能型溴化鋰機(jī)組的節(jié)能優(yōu)勢及發(fā)展方向進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：大溫差低溫節(jié)能型溴化鋰機(jī)組節(jié)能運(yùn)行費(fèi)工藝應(yīng)用

當(dāng)今低碳經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排等概念不斷深入，節(jié)約能源已成為國際共識(shí)?，F(xiàn)在的用戶，特別是工業(yè)用戶選用溴化鋰制冷機(jī)時(shí)都非常理性慎重，不再僅僅單純注重初投資，而對(duì)日后的運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用更為關(guān)心。低溫節(jié)能型溴化鋰機(jī)組采用冷水小流量大溫差運(yùn)行，可降低冷水泵的輸送能耗，減少水泵的揚(yáng)程及運(yùn)行費(fèi)用，減少管道的尺寸；同時(shí)冷卻水大溫差的設(shè)計(jì)，可以減少冷卻塔尺寸，節(jié)約冷卻塔占地面積，減少水泵流量和水管的尺寸，從而減少了用戶的初投資及運(yùn)行費(fèi)用。筆者結(jié)合實(shí)例對(duì)低溫節(jié)能型溴化鋰機(jī)組的節(jié)能優(yōu)勢及發(fā)展方向分別進(jìn)行了探討和研究。

1、 節(jié)能方式

城市建設(shè)的發(fā)展，建筑能耗已占全國總能耗的30%左右，而空調(diào)耗能一般占整個(gè)建筑能耗的60%以上，且比例不斷增加。城市每年的用電高峰在夏季，空調(diào)在此時(shí)間內(nèi)的耗電要占總發(fā)電量的30%左右，有的地區(qū)高達(dá)50%～60%，因此，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能要求提到了十分重要的位置。一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)所耗能源主要由兩部分組成：

① 制冷機(jī)自身所消耗的能源。

② 水系統(tǒng)所消耗的能源。

通常大家習(xí)慣在制冷機(jī)自身上采取節(jié)能措施，可隨著制冷機(jī)技術(shù)的日趨完善，節(jié)能效果已經(jīng)很有限。因此可從另一種方式——水系統(tǒng)的形式考慮節(jié)能。

在空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行中，目前水系統(tǒng)的輸配用電量一般占系統(tǒng)總能耗的15%～20%。而且按名義工況設(shè)計(jì)的空調(diào)系統(tǒng)，在實(shí)際運(yùn)行中，大多是采用定流量系統(tǒng)，全年大部分時(shí)間處于非設(shè)計(jì)工況運(yùn)行，且運(yùn)行時(shí)間內(nèi)冷水溫差很小，有時(shí)僅為0.5～1.0℃，在小溫差大流量情況下工作，造成冷水泵能量的大量損耗。采用冷水大溫差運(yùn)行，因其冷水特性為小流量大溫差，可降低冷水泵輸送能耗，容易滿足部分負(fù)荷運(yùn)行的特性，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行。經(jīng)測算，當(dāng)冷水供回水溫差增大一倍時(shí)，水系統(tǒng)運(yùn)行可節(jié)能約25%。為了取得更好的節(jié)能效果，可以采用冷卻水與冷水大溫差相結(jié)合方法，節(jié)能和節(jié)省初投資更加明顯。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的平均負(fù)荷率為30%～50%。即采用定流量設(shè)計(jì)時(shí)，按大溫差設(shè)計(jì)的空調(diào)系統(tǒng)，在全年大部分時(shí)間內(nèi)運(yùn)行的冷水溫差將不能達(dá)到設(shè)計(jì)值，冷水泵全年處于滿負(fù)荷運(yùn)行，能耗基本不變。一般采用雙級(jí)泵系統(tǒng)或單級(jí)變頻泵實(shí)現(xiàn)。

2、 節(jié)能優(yōu)勢

工業(yè)用戶對(duì)溴化鋰制冷機(jī)在節(jié)能方面有較高的要求，另外還對(duì)其在工業(yè)使用中有特殊要求，以滿足工藝需要。

比如：在尿素、合成氨等企業(yè)，為了將氨氣體積最大幅度的縮小，提高壓縮機(jī)工作效率，增加產(chǎn)量，希望工藝?yán)鋮s水溫度盡可能降低，當(dāng)冷卻水溫度在5℃時(shí)，生產(chǎn)效率可以提高約7﹪。所以冷水溫度低于7℃的溴機(jī)在競爭中將會(huì)形成優(yōu)勢。

低溫節(jié)能型溴機(jī)，就是利用大溫差、低冷水出口溫度的方式，達(dá)到節(jié)能同時(shí)滿足工藝需求雙重目的一種新機(jī)型。該機(jī)型可以節(jié)約系統(tǒng)的循環(huán)水量，相應(yīng)減少水泵、冷卻塔等的運(yùn)行費(fèi)用，減少管道的尺寸，節(jié)約系統(tǒng)的初投資。

現(xiàn)以400萬大卡/時(shí)溴化鋰制冷機(jī)為例，驗(yàn)證其節(jié)能優(yōu)勢：

2.1運(yùn)行費(fèi)用比較分析

主要參數(shù)對(duì)比

制冷量 400萬大卡/時(shí)

分析對(duì)象與工作條件為：

以400萬大卡/時(shí)溴化鋰制冷機(jī)為例。

年運(yùn)行時(shí)間：330天，每天24小時(shí)，全年運(yùn)行7920小時(shí)。

電價(jià)為：0.6元/度。

標(biāo)準(zhǔn)型溴機(jī)運(yùn)行的電力費(fèi)用：

① 冷水系統(tǒng)：流量 800 m3/h，流動(dòng)阻力30mH2O。

選用冷水泵 ：型號(hào)SB300—315，功率90 kw。

年消耗電力：712800度

全年電費(fèi)：42.768萬元。

② 冷卻水系統(tǒng)：流量1220 m3/h，流動(dòng)阻力22mH2O。

選用冷卻水泵：型號(hào)SB400—400，功率 110 kw。

年消耗電力：871200度

全年電費(fèi)：52.272萬元。

③ 冷卻塔風(fēng)機(jī)：流量 800 m3/h。

選用冷卻塔：型號(hào)BNB1220，功率45 kw。

年消耗電力：356400度

全年電費(fèi)：21.384萬元。

④ 年消耗電力： 1940400 度。

全年總電費(fèi)： 116.424 萬元。

？低溫節(jié)能型溴機(jī)運(yùn)行的電力費(fèi)用：

① 冷水系統(tǒng)：流量 334 m3/h，流動(dòng)阻力35mH2O。

選用冷水泵 ：型號(hào)SB200—400（I）B，功率

55kw。

年消耗電力：435600度

全年電費(fèi)：21.384萬元。

② 冷卻水系統(tǒng)：流量760 m3/h，流動(dòng)阻力28mH2O。

選用冷卻水泵：型號(hào)SB300—300，功率 75 kw。

年消耗電力：594000度。

全年電費(fèi)：35.64萬元。

③ 冷卻塔風(fēng)機(jī)：流量 760 m3/h。

選用冷卻塔：型號(hào)BNB760，功率37 kw。

年消耗電力：293040 度

全年電費(fèi)：17.582 萬元。

④ 年消耗電力： 1322640 度。

全年總電費(fèi)： 79.358 萬元。

全年節(jié)約電費(fèi)：

低溫節(jié)能型溴化鋰制冷機(jī)比標(biāo)準(zhǔn)型溴化鋰制冷機(jī)

每年節(jié)能情況為

年節(jié)約電力： 617760 度。

節(jié)約幅度： 31.8﹪。

年節(jié)約電費(fèi)： 37.066萬元。

注1：如果電費(fèi)價(jià)格超過0.6元/度，節(jié)約電費(fèi)更

加明顯。

注2：結(jié)合變頻技術(shù)效果更加明顯。

2.2初投資比較分析

以下投資成本分析時(shí)，扣除機(jī)組自身費(fèi)用。

標(biāo)準(zhǔn)型機(jī)組制冷系統(tǒng)投資費(fèi)用

① 冷水泵二臺(tái)（一用一備）：2×2.344 = 4.688 萬元

② 冷卻水泵二臺(tái)（一用一備）：2×5.118 =10.236 萬元

③ 冷卻塔一臺(tái)： 29.3 萬元

④ 管道與配件（冷水DN325；冷卻水DN400） 120 萬元

合計(jì) 164.224 萬元

低溫節(jié)能型機(jī)組制冷系統(tǒng)投資費(fèi)用

① 冷水泵二臺(tái)（一用一備）：2×1.644 = 3.288 萬元

② 冷卻水泵二臺(tái)（一用一備）：2×3.646 =7.292 萬元

③ 冷卻塔一臺(tái)： 23.3 萬元

④ 管道與配件（冷水DN325；冷卻水DN400） 83 萬元

合計(jì) 116.88 萬元

低溫節(jié)能型機(jī)組制冷系統(tǒng)節(jié)約投資費(fèi)用

164.224—116.88 = 47.344 萬元

節(jié)約幅度達(dá)到 28.8﹪。

3、發(fā)展方向

低溫節(jié)能型溴機(jī)主要針對(duì)工業(yè)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由于水量小，制冷量大，不宜用于空調(diào)場合。

據(jù)初步了解的情況，在以下行業(yè)將會(huì)運(yùn)用低溫節(jié)能型溴機(jī)機(jī)組：

合成氨行業(yè)；

氨基酸行業(yè)；

PVC行業(yè)；

4、結(jié)論

總之，在工業(yè)領(lǐng)域無論是從節(jié)能角度、用戶成本運(yùn)行費(fèi)用角度、還是工藝應(yīng)用角度，低溫節(jié)能型制冷機(jī)都是一種具有相當(dāng)優(yōu)勢的新型產(chǎn)品。相信低溫節(jié)能型機(jī)組在未來將會(huì)有一個(gè)巨大的發(fā)展。