大溫差低溫節(jié)能型溴化鋰機組的探討

羅木林

摘 要：介紹大溫差低溫節(jié)能型溴化鋰機組的節(jié)能方式，并舉例驗證，對大溫差低溫節(jié)能型溴化鋰機組的節(jié)能優(yōu)勢及發(fā)展方向進行探討。

關鍵詞：大溫差低溫節(jié)能型溴化鋰機組節(jié)能運行費工藝應用

當今低碳經(jīng)濟、節(jié)能減排等概念不斷深入，節(jié)約能源已成為國際共識。現(xiàn)在的用戶，特別是工業(yè)用戶選用溴化鋰制冷機時都非常理性慎重，不再僅僅單純注重初投資，而對日后的運行、維護費用更為關心。低溫節(jié)能型溴化鋰機組采用冷水小流量大溫差運行，可降低冷水泵的輸送能耗，減少水泵的揚程及運行費用，減少管道的尺寸；同時冷卻水大溫差的設計，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行費用。筆者結合實例對低溫節(jié)能型溴化鋰機組的節(jié)能優(yōu)勢及發(fā)展方向分別進行了探討和研究。

1、 節(jié)能方式

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

① 制冷機自身所消耗的能源。

② 水系統(tǒng)所消耗的能源。

通常大家習慣在制冷機自身上采取節(jié)能措施，可隨著制冷機技術的日趨完善，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。

在空調系統(tǒng)的運行中，目前水系統(tǒng)的輸配用電量一般占系統(tǒng)總能耗的15%～20%。而且按名義工況設計的空調系統(tǒng)，在實際運行中，大多是采用定流量系統(tǒng)，全年大部分時間處于非設計工況運行，且運行時間內冷水溫差很小，有時僅為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，容易滿足部分負荷運行的特性，實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能運行。經(jīng)測算，當冷水供回水溫差增大一倍時，水系統(tǒng)運行可節(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合方法，節(jié)能和節(jié)省初投資更加明顯。據(jù)統(tǒng)計，目前國內空調系統(tǒng)的平均負荷率為30%～50%。即采用定流量設計時，按大溫差設計的空調系統(tǒng)，在全年大部分時間內運行的冷水溫差將不能達到設計值，冷水泵全年處于滿負荷運行，能耗基本不變。一般采用雙級泵系統(tǒng)或單級變頻泵實現(xiàn)。

2、 節(jié)能優(yōu)勢

工業(yè)用戶對溴化鋰制冷機在節(jié)能方面有較高的要求，另外還對其在工業(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，提高壓縮機工作效率，增加產(chǎn)量，希望工藝冷卻水溫度盡可能降低，當冷卻水溫度在5℃時，生產(chǎn)效率可以提高約7﹪。所以冷水溫度低于7℃的溴機在競爭中將會形成優(yōu)勢。

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

現(xiàn)以400萬大卡/時溴化鋰制冷機為例，驗證其節(jié)能優(yōu)勢：

2.1運行費用比較分析

主要參數(shù)對比

制冷量 400萬大卡/時

分析對象與工作條件為：

以400萬大卡/時溴化鋰制冷機為例。

年運行時間：330天，每天24小時，全年運行7920小時。

電價為：0.6元/度。

標準型溴機運行的電力費用：

① 冷水系統(tǒng)：流量 800 m3/h，流動阻力30mH2O。

選用冷水泵 ：型號SB300—315，功率90 kw。

年消耗電力：712800度

全年電費：42.768萬元。

② 冷卻水系統(tǒng)：流量1220 m3/h，流動阻力22mH2O。

選用冷卻水泵：型號SB400—400，功率 110 kw。

年消耗電力：871200度

全年電費：52.272萬元。

③ 冷卻塔風機：流量 800 m3/h。

選用冷卻塔：型號BNB1220，功率45 kw。

年消耗電力：356400度

全年電費：21.384萬元。

④ 年消耗電力： 1940400 度。

全年總電費： 116.424 萬元。

？低溫節(jié)能型溴機運行的電力費用：

① 冷水系統(tǒng)：流量 334 m3/h，流動阻力35mH2O。

選用冷水泵 ：型號SB200—400（I）B，功率

55kw。

年消耗電力：435600度

全年電費：21.384萬元。

② 冷卻水系統(tǒng)：流量760 m3/h，流動阻力28mH2O。

選用冷卻水泵：型號SB300—300，功率 75 kw。

年消耗電力：594000度。

全年電費：35.64萬元。

③ 冷卻塔風機：流量 760 m3/h。

選用冷卻塔：型號BNB760，功率37 kw。

年消耗電力：293040 度

全年電費：17.582 萬元。

④ 年消耗電力： 1322640 度。

全年總電費： 79.358 萬元。

全年節(jié)約電費：

低溫節(jié)能型溴化鋰制冷機比標準型溴化鋰制冷機

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： 37.066萬元。

注1：如果電費價格超過0.6元/度，節(jié)約電費更

加明顯。

注2：結合變頻技術效果更加明顯。

2.2初投資比較分析

以下投資成本分析時，扣除機組自身費用。

標準型機組制冷系統(tǒng)投資費用

① 冷水泵二臺（一用一備）：2×2.344 = 4.688 萬元

② 冷卻水泵二臺（一用一備）：2×5.118 =10.236 萬元

③ 冷卻塔一臺： 29.3 萬元

④ 管道與配件（冷水DN325；冷卻水DN400） 120 萬元

合計 164.224 萬元

低溫節(jié)能型機組制冷系統(tǒng)投資費用

① 冷水泵二臺（一用一備）：2×1.644 = 3.288 萬元

② 冷卻水泵二臺（一用一備）：2×3.646 =7.292 萬元

③ 冷卻塔一臺： 23.3 萬元

④ 管道與配件（冷水DN325；冷卻水DN400） 83 萬元

合計 116.88 萬元

低溫節(jié)能型機組制冷系統(tǒng)節(jié)約投資費用

164.224—116.88 = 47.344 萬元

節(jié)約幅度達到 28.8﹪。

3、發(fā)展方向

低溫節(jié)能型溴機主要針對工業(yè)冷卻系統(tǒng)設計，由于水量小，制冷量大，不宜用于空調場合。

據(jù)初步了解的情況，在以下行業(yè)將會運用低溫節(jié)能型溴機機組：

合成氨行業(yè)；

氨基酸行業(yè)；

PVC行業(yè)；

4、結論

總之，在工業(yè)領域無論是從節(jié)能角度、用戶成本運行費用角度、還是工藝應用角度，低溫節(jié)能型制冷機都是一種具有相當優(yōu)勢的新型產(chǎn)品。相信低溫節(jié)能型機組在未來將會有一個巨大的發(fā)展。