三步十八法提升冷冻站运行效率

LOGO第1页学习实施总结提升LOGO第2页三步十八法提高冷冻站运行效率LOGO第3页在各级领导、部门车间的指导与通力协作下使老厂区冷冻站由2010年的1570万度年耗电量，每年提升能效20%以上的，至目前年用电量仅为590万度。机修车间全体成员也作出了应有的努力，为了更好的指导今后工作，现予以整理分析作以下总结1223131223老厂区冷冻空分站历年电耗对比图(单位：KWh)电耗下降1570万1156万00300600900120015002010201120132012884万590万1-6月份290万26%24%32%预估产能产能产能LOGO第4页•冷冻机（空调）的工作原理高温向低温传导热量是很自然的现象，就跟水往低处流是一样，但如果我们用水泵就可以实现水从低处运送到高处，用冷冻机做功，我们可以把反应釜热量通过压缩机等设备做功变成低温的热量然后运送到釜内与釜内的高温热量发生热交换，使釜内温度降低。热力学定律传功和传热效率要高电能输入膨胀阀传热反应釜传热传热传功传功传功冷冻水进冷冻水回LOGO第5页•装备自身的改善•操作运行方式改善•通过改造提升效益三步LOGO第6页记录没有精确的运行数据记录，我们发现想要实施以下所讨论的任何有关经济运行的措施都是非常困难的。完整地记录运行参数是一个最好的跟踪机组运行状态，发现异常变化的方法。没有精确的运行数据记录，就不可能发现机组效率方面存在的缺陷，不能找出相应的合理解决方案。做好记录并进行分析，以掌握生产中的经验和成本核算，为提高生产水平和经济效益奠定良好的基础，也使生产和产品有追溯性。记录：设备管理方面，解决故障；2、节能：利用循环水代替低温水。1212运行记录对效率改善的指导意义LOGO第7页设备自身的改善LOGO第8页调整冷冻水的出水温度•通常情况下，提升冷冻水的出水温度就能降低压缩机运行压头，从而起到节能的效果。•实际经验证明，冷冻机组运行负荷在40%~80%范围内，冷冻水出水温度每提升1℃可节能3—5%。注：变频离心机组，在低于80%的负荷条件下，每提升1℃的冷冻水出水温度，节能4%~6%。而且，即便机组的运行负荷低到10%，这样的节能效果依然存在。在能耗紧张的今天，增大换热面积，虽然加大初期投资，但长期还是有利的如用空调：房间要求夏季温度在26度以上102车间108车间设备改善LOGO第9页制冷剂在蒸发器中的液位异常会使蒸发温度下降，蒸发温度每提升1℃，机组就可以节省3-5%的能耗。•制冷剂（氟利昴）充注不足或过量会使热交换的效率下降，导致压缩机压头增加，能耗上升。保持适当的制冷剂充注量设备改善旧空调到夏天要加氟LOGO第10页降低冷却水的入口温度•运行测量数据表明，冷却水入水温度每下降1℃，机组的能耗即可减少3%。增加冷却塔的投入，控制冷却水入水温度处于冷冻机厂家推荐的最低温度水平。这样更利于节能的实现。高效冷却塔1、高成本能——转化——低成本能，能用冷却水尽量多用冷却水冻0.40元。冷却水0.045元2、目前冷冻机的冷却水最理想温度在23——25度3、车间都有前级冷却器用冷却水。再冷却器用冷冻水。因此、、、设备改善LOGO第11页消除泄漏点•对于负压冷冻机组而言，空气等不凝性气体会通过漏点进入系统内部。并最终聚集在冷凝器，占据制冷剂的冷凝空间。不凝性气体存在度每增加1℃，系统的能耗增加3%。•在正压机组中，漏点的存在会使制冷剂泄漏到大气中，减少系统中制冷剂的充注量。根据排气压？？？？情况，不定期？？排除不凝性气体。设备改善LOGO第12页降低冷凝器铜管的污垢系数•“冷凝器的小温差值”每降低1℃，制冷机组运行能耗下降3%。•“冷凝器小温差值”应控制在6℃-10℃范围内。一般通刷铜管就足以解决问题，但有时则必须进行化学清洗，而长期难以解决的脏堵问题预示着需加强水处理工作。•冷冻的出水温度比制冷剂的蒸发温度高压水冲洗装置设备改善•冷却出水温度比介质受冷温度LOGO第13页推广高压水冲洗装置污垢系数m2∙℃/kW污垢厚度mm小温差增加℃能耗增加0.110.1968512.23%0.170.30797525.07%0.230.41592538.27%0.2850.51435411.91%0.350.631825515.09%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%01234560.110.170.230.2850.35能耗增加百分比小温差污垢系数m2∙⁰K/kW小温差增加℃COP增加小温差为1.5℃关于主机冷凝器铜管内及冷却塔填料上结垢，一般每年结垢0.5㎜左右，由于水垢的导热系数为1.1左右，而紫铜管导热系数为170，二者差异悬殊，水垢的形成，直接影响了机组的热交换率，因而影响制冷效果。同时易造成垢下腐蚀等诸多问题。据测算，当铜管内结垢0.8㎜，主机制冷效率下降40%。因设备结垢，每年浪费的能源费及缩短设备使用周期，增加设备折旧费两项之和的费用非常之高。污垢系数对换热器换热性能的影响LOGO第14页保持适当的冷却水流量•冷却水的流量每减少20%，机组的能耗就上升5%以上冷却水流量减少一般是由以下一些因素导致的：－阀门开启度太小；－冷却进水压力低；－水系统的滤网脏堵；－水系统中有空气存在气阻－换热器、管路脏堵等。设备改善LOGO第15页控制机组加载的波动•在机组启动之初限制机组加载是一个能有效降低能耗的方法。•一般在机组运行的最初20分钟，将最大负荷限制在60%左右。慢开慢停为进一步控制负荷峰值，还可以采取逐次启动机组的方法。即控制机组的启动间隔在20分钟左右。这样就避免了多台机组同时加载的情况，且机组承担的负荷峰值会逐次减小。设备改善LOGO第16页维持电机的效率电机效率下降的最常见原因是电机线圈冷却问题。在相同的工况条件下，如果运行记录显示电压不变，而电流有明显的上升，则电机的冷却就有可能存在问题。对于半封闭式的压缩机，应该检查制冷剂的流量和回气管上的过滤器；对于开启式的压缩机，应检查机房的通风及空气流通的状况，电机的进风是否受到阻碍，进风滤网、散热片是否脏、堵。无论半封闭还是开启式机组都需检查电机的润滑油是否污染，电缆接线桩是否松动或生锈。设备改善设备清洁的重要LOGO第17页LOGO第18页恰当地对机组的运行进行组合对每台机组的运行状况进行分析，以针对不同的负荷条件选择运行最合适的机组。随着负荷大小的变化，运行机组的切换是难以避免的。改善操作掌握哪台机组在低负荷条件下运行效率比较高？哪台机组在高负荷的条件下运行效率比较高？再决定启动机组的先后顺序。功率/能量匹配运行、避免大马拉小车，使冷冻机长周期运行在高效状态30万50万LOGO第19页合理操作冷冻水泵通过在停机状态下顺序停运水泵，并将停运的冷冻机组与整个水循环隔离开来，能起到节能的效果。要引起注意的是，对水泵进行改造是一项很复杂的工作。可能会带来诸如水系统平衡等一系列问题，在实施措施之前必须经过相关专业人士的论证。会减少通过制冷中冷冻机的流量；不同的流量配不同的泵结合冷冻机减少工作冷冻机冷冻水的通过量。因设备散热增加功耗，生产工艺中停用的冷凝器、反应釜，及时断开冷冻水；改善操作LOGO第20页通过有效的管理手段，帮助员工树立正确的节能降耗意识，想方设法让既有的一度电、一滴水发挥出比自身原来更高的效率依据生产实际和设备状态，制定了科学合理的经济运行参数，而且一改过去以罚为主的管理模式，变奖励为主、考核为辅。为此，车间在细化、量化操作员工作参数的同时，专门列出一部分奖金，组成了一个考核奖励奖金，用来奖励对设备能效比管理工作出色的员工，从而有效激发了员工的工作热情。同时，车间还一方面组织相关技术人员随时到现场指导员工操作，一方面成立了由车间计量能源管理、维保、空分制冷等相关技术人员组成的经济运行分析小组，随时跟踪分析设备的运行状态，并依据分析情况制定开、停台顺序，做到开台设备的优化组合，竭尽所能降低生产成本投入。冷冻站实施能效比考核管理11LOGO第21页LOGO第22页冷冻水系统连通形成集中供应冷冻机站安装分散，在一年的大部分时间，制冷能力超出冷量需求。同时，大部分冷冻机都处于低效率的部分负荷运行状态。现通过逐步改造连通整个冷冻水系统，采取集中供冷，还起到平峰填谷的作用，可以使冷冻站冷冻机组、泵有更长的时间运行在效率状况更好的高负荷状态。108、102、主环节能的同时冷量集中供应后也减少装机容量、装机场地、维保费用集中安装，但相对分散。如LY项目深冷冷冻机（零下80度）与生产装置越近越好改造12LOGO第23页安装远程监控系统远程监控系统可以起到以下三方面的作用。－对机组运行状态超出设计工况发出警示，以避免能耗的浪费；－通过对机组运行参数变化的监控，及时提醒操作者进行一些维护保养工作，避免故障/保护停机的发生；－控制或降低机组受损的危险性。有了远程监控系统并不等于说例行的运行数据记录和机房巡检工作就可以取消了。应该说，远程监控系统是对完善的机组保养体系的一个重要加强。如：冷凝器清洗判断改造13LOGO第24页闭式循环冷冻水系统改造系统管道因充满水而减缓了空气对管内壁的锈蚀而延长使用寿命。由于系统中的膨胀水箱常设于最高点(高位水箱)，因此无论是在静止工况还是在运行工况下，整个系统均充满了水。所以循环水泵无需克服水柱的静压头，只需克服系统的沿程摩擦阻力及局部阻力即可。有鉴于此，循环水泵相应的功率消耗少的多，相比传统的开式节能效率一般在10%以上，静水压越高则节能效果越明显。运行时系统中各点的压力受系统内其他环节的压力变化的影响而不容易稳定，因而给系统的运行调整带来了一定影响14改造LOGO第25页安装机房群控系统安装机房群控系统冷冻机房群控系统是一套专门用来对制冷系统的冷冻机组、水泵及冷却水量进行能量调节的装置，具备以下诸项功能：负荷控制：对整个系统的冷负荷进行监控，参照实际情况，按照预设的的运行程序对机组的加载进行控制；冷冻水温度的自动调节：根据系统的实际情况，调整冷冻水温度的设定，以降低能耗；实现精细化确定机组的启停时间：参照户外温度及其他参数，预判负荷状况。确定启停时间，以达到最佳的节能效果；选择运行顺序：参照实际运行负荷，对冷水机组，水泵，冷却水流量的运行进行最佳组合；保养需求的提示：以运行参数为基础，及时提示进行必要的维护保养，保证机组运行在最佳状态。15改造LOGO第26页采用功率补偿电容理想的功率因数值为1.0，实际运行功率因数值通常在0.8~0.9之间。功率因数值越低，说明有越大的电流消耗在非用电负载的回路上，则损失的功率就越大。安装功率因数修正电容是一项小投资，但有潜在的显著收效的改进措施。通常能将功率因数值由0.88提高到0.95。16改造配电室配置统一由设备动力部和动力车间组织实施LOGO第27页加装变频装置通过控制电机的转速来降低能耗，对于改善系统调节性能、节省运行费用发挥了很大作用,在闭式循环系统中，其节能效果非常明显。当系统循环量下降时，安装了变频装置的泵组会降低电机的转速，从而降低运行电流，从而提高了机组的运行效率。使用变频装置的机组可以节能30%左右。当然，实际节能量最终取决于机组的运行时间，负荷状况，冷却水的入口温度等各方面因素。17改造由流体力学可知，P（功率）=Q（流量）╳H（压力），流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，如果水泵的效率一定，当要求调节流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。例如：一台水泵电机功率为55KW，当转速下降到原转速的4/5时，其耗电量为28.16KW，省电48.8％，当转速下降到原转速的1/2时，其耗电量为6.875KW，省电87.5％.LOGO第28页更换新机组在作出决定之前，仔细评估目前机组与新机组的制冷效率值。再将更新机组的初投资与新机组运行成本的节省作比较。冷水机组上的一些新技术包括高效换热管的应用，更充裕的热交换面积，压缩机/电机运行效率的改善等等。单机效率cop由1.5提升到2.66；毫不夸张的说