降低冷水系統(tǒng)用電能耗

夏春森 鐘艷紅 補(bǔ)譯漫 徐磊

1.課題背景

應(yīng)公司要求需優(yōu)化用能，降本增效。經(jīng)統(tǒng)計(jì)2019年4-9月冷水系統(tǒng)用電量及用電占比，冷水系統(tǒng)用電負(fù)荷大，每月平均用電達(dá)42.31萬kwh，占廠區(qū)總用電量39.39%，于是將“降低冷水系統(tǒng)用電能耗”作為攻關(guān)課題。

2現(xiàn)狀調(diào)查

對2019年4-9月冷水系統(tǒng)各用電設(shè)施用電情況統(tǒng)計(jì)，冷水機(jī)組、冷卻系統(tǒng)、冷凍系統(tǒng)用電量占比冷水系統(tǒng)用電達(dá)到96.91%。

3.設(shè)定目標(biāo)

在確保車間冷水系統(tǒng)正常使用及最大降低設(shè)備使用能耗前提下，根據(jù)企業(yè)降本增效要求，制定了此次攻關(guān)的目標(biāo)：將冷水系統(tǒng)同期月度用電能耗下降10%。

4原因分析

運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法，對以下可能導(dǎo)致冷水系統(tǒng)用電能耗高的原因進(jìn)行了分析： 1）控制溫度設(shè)定不合理; 2）冷凝器銅管結(jié)垢; 3）蒸發(fā)器銅管結(jié)垢; 4）冷卻水泵運(yùn)行模式不合理; 5）凈化空調(diào)系統(tǒng)溫度控制不合理; 6）舒適性空調(diào)系統(tǒng)無溫度控制; 7）冷凍水管道保溫效果不佳; 8）冷卻塔風(fēng)機(jī)啟停控制不合理; 9）冷凍水泵運(yùn)行模式不合理。

5.要因確認(rèn)

對以上末端因素逐條確認(rèn)后，造成冷水系統(tǒng)用電能耗高的要因有：1）冷卻水泵運(yùn)行模式不合理;2）冷卻塔風(fēng)機(jī)啟停控制不合理;3）冷凍水泵運(yùn)行模式不合理。

6.制定對策

接著針對主要原因制定了切實(shí)可行的對策，并且根據(jù)5W1H原則制訂對策表如下：

7.對策實(shí)施

7.1.對策實(shí)施一：改造冷卻水泵運(yùn)行模式

7.1.1.設(shè)計(jì)冷卻水泵變頻控制程序

冷卻水泵采用變頻控制，冷凝器前后安裝溫度傳感器，反饋到溫差控制模塊，通過設(shè)定的溫差值，反饋至變頻器控制冷卻水泵運(yùn)行頻率。設(shè)計(jì)圖如下：

7.1.2.安裝調(diào)試

安裝傳感器、變頻器及控制系統(tǒng)，并進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行。統(tǒng)計(jì)冷卻水泵工頻與變頻運(yùn)行24h的用電量如下：

由以上表可知，冷卻水泵運(yùn)行模式改造為變頻運(yùn)行后，其用電量下降為21.89%，達(dá)成下降15%的階段性目標(biāo)。

7.2.對策實(shí)施二：優(yōu)化冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行程序

7.2.1.設(shè)計(jì)冷卻塔運(yùn)行程序

對室外溫濕度進(jìn)行測量，根據(jù)室外的濕球溫度，作為冷卻水溫度的控制參考值，同時(shí)監(jiān)測冷卻水的供水溫度，根據(jù)溫度啟停冷卻塔風(fēng)機(jī)。

7.2.2.安裝室外溫濕度探頭及控制系統(tǒng)，并進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行。統(tǒng)計(jì)值班人員冷卻塔風(fēng)機(jī)手動運(yùn)行與系統(tǒng)自動運(yùn)行24h的用電量如下：

7.3.對策實(shí)施三：改造冷凍水泵運(yùn)行模式

7.3.1.設(shè)計(jì)冷凍水泵變頻控制程序

冷凍水泵全部采用變頻控制，系統(tǒng)安裝溫度傳感器、壓力傳感器、流量計(jì)，并根據(jù)內(nèi)置的專業(yè)節(jié)能軟件進(jìn)行計(jì)算，在滿足機(jī)組運(yùn)行的前提下，主要采集最不利壓差點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整冷凍水泵的運(yùn)行頻率，設(shè)計(jì)圖如下：

7.3.2.2安裝傳感器、變頻器及控制系統(tǒng)，并進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行。統(tǒng)計(jì)冷凍水泵工頻與變頻運(yùn)行24h的用電量如下：

由以上表可知，冷凍水泵運(yùn)行模式改造為變頻運(yùn)行后，其用電量下降23.39%，達(dá)成下降15%的目標(biāo)。

8.效果檢查

8.1.目標(biāo)完成情況

通過2019年、2020年4月-9月冷凍水系統(tǒng)用電數(shù)據(jù)的收集，具體數(shù)據(jù)如下：

由上表可看出，經(jīng)過攻關(guān)后，冷水系統(tǒng)用電量下降12.67%，目標(biāo)達(dá)成！

8.2.經(jīng)濟(jì)效益

（1）節(jié)約電費(fèi)：2019年4-9月份合計(jì)用253.86萬kwh，2020年4-9月份合計(jì)用電221.69萬kwh，同期下降用電量為：253.86-221.69=32.17萬kwh，電費(fèi)單價(jià)0.67元，合計(jì)節(jié)約費(fèi)用為：32.17*0.67=21.55萬元。

（2）投入成本：投資硬件（壓力傳感器、流量計(jì)、變頻控制柜等）及監(jiān)控軟件系統(tǒng)等費(fèi)用共計(jì)15.7萬元。

（3）產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益：21.55-15.7=5.85萬元

9.總結(jié)

通過本次攻關(guān)，降低了冷水系統(tǒng)運(yùn)行成本，達(dá)到了攻關(guān)目標(biāo)，完成了公司下達(dá)的節(jié)能降耗任務(wù)。本著“求索進(jìn)取，護(hù)佑眾生”的企業(yè)使命，我們將不斷改進(jìn)和完善車間的生產(chǎn)，不斷挑戰(zhàn)自我，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下進(jìn)行降本增效，為企業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。