工业厂房系统节能

中图分类号：TU文献标识码：A文章编号：1007-0745（2014）01-0409-01

摘 要：随着工业生产环境要求的逐步提高,建筑能耗站社会总能耗的比例逐年上升.工业厂房的节能主要体现在空调系统和辅助生产设备两大方面.

关 键 词：工业厂房节能门窗空调系统运行管理负压

近年来建筑运行节能技术已成为全世界关注的热点,西方发达国家,建筑能耗占社会总能耗的30%～45%.我国建筑能耗已占社会总能耗的20%～25%,正逐步上升到30%.因此建筑节能是目前节能领域的当务之急.

以苏州某工业厂房节能项目为例,厂房节能可分为两部分：

一、空调系统的节能

二、厂房内辅助生产设备节能

空调系统的节能是从减少冷热源能耗、减少输送系统的能耗及系统的运行管理等方面进行考虑.建筑物内辅助生产设备节能主要是从给集尘机,AHU的风机加装变频装置,更换节能灯和燃油锅炉,改造成燃气锅炉三方面考虑.

1.空调系统的节能

1.1减少输送系统的能耗

主要是指空调系统运行中风机和水泵所消耗的电能,采用科学合理方法使之降低,对整个空调系统的节能有十分重要的意义,减少输送系统的能耗主要可以从以下方面着手：

1.1.1控制系统流量,增大供回水温差

介质输送的能量与流量和温差的积成正比,当负荷为定值时,增大温差可有效降低系统输送的流量以及输送能量.若系统中输送冷（热）量的载冷（热）介质的供回水温差采用较大值,则当它与原温差的比值为N时,从能量计算式可知,采用大温差时的流量为原来的流量1/N,而管路能量损耗即水泵或风机的功耗则减小为原来的1/N2,节能效果显著,故应在满足空调精度、人体舒适度和工艺要求的前提下,尽可能加大温差.

本项目中,空调循环冷冻水系统,共有循环泵8台,速度恒定,常年定流量运行,但是循环水系统部分水泵电机出现局部电流过大,其中四台单冷风冷冷水机组,全年负荷变化较大,对应的冷冻水泵流量变化较大,非负荷的高峰期,输配系统能源浪费严重,改造方案为加变频装置,流量根据负荷的变化自动调节,降低能耗,尽量使系统在大温差小流量下运行.

1.1.2提高送风温差

人们对舒适感的要求差别很大,故舒适区范围较宽.在舒适区内,虽然人体的热舒适感觉没有明显改变,但系统的耗能却有大幅度的变化,在满足空调精度要求的前提下,我们可以提高送风温差来提高节能效率,利用最少的耗能实现舒适性空调要求的空气环境.为了节能,室内空气参数在夏天取较高的干球温度和相对湿度,冬季取较低的干球温度和相对湿度,就可减少围护结构的传热负荷和新风负荷,从而降低空调系统能耗,而且,通过提高送风温差,也减少了风系统的输送能量消耗,其管路能量损耗规律与水系统是一样的.

1.2新风的合理利用

在建筑物空调负荷中,新风负荷占的比例很大,一般占总负荷的10%—30%.因此在满足卫生条件下,冬、夏季尽量减少新风量,而在过渡季节,尽量多采用新风甚至采用全新风,大型商场在早晨对室内空气预冷或预热,由于室内无人可把新风阀全部关闭等等.

1.3输送系统管路的维护

在本项目中,人员经常对管道设备进行检查并采取相应的措施,在一些保温管道表面,如果泄露的水打湿了保温材料,就会大大降低保温性能,造成能量损失.

1.4冷却塔供冷技术

本项目为工业厂房,车间内生产设备产生大量热量,在春秋两季仍需要使用冷源,室外空气湿球温度较低时,关闭制冷机组,利用流经冷却塔的循环水直接或间接地向空调系统供冷,提供建筑物所需的冷量,从而节约冷水机组的能耗.如当室外湿球温度降至某个值以下时,冷却塔出水水温与空调末端装置（如风机盘管）所需水温接近,此时可关闭人工冷源,以流经冷却塔的循环冷却水向空调系统供冷,从而达到节能的目的.

1.5运行管理节能措施

一个设计上节能的空调系统,并严格按照设计要求和有关标准安装起来后,能否真正节能,在于运行管理的水平.故应加强对管理人员的专业培训,提高管理人员的专业素质,实行管理人员从业证书制度.

2.建筑物内辅助生产设备节能

本项目中,对其现有的能源消耗数据进行了详细的收集、统计和分析.针对占整个能源消耗绝大部分的设施及设备进行了详细的现场勘查、实测、数据分析以及与现场运行管理人员的交流,对现有动力系统有了较全面和深入的了解.

2.1集尘机,AHU的风机加装变频装置

目前此公司除尘系统的风机每年能耗285万元,占整个能耗的12.8%.目前生产设备的平均负荷率约为75%.由于集尘机不能根据系统的实际风量自动调节,只能通过手动调节风阀的开度来调整流量,超排的气体带走大量冷量或热量,因此建议对除尘机组进行变频改造,频率设定35+15Hz,变频器由设在除尘机组前端风管内的压差传感器控制.变频器根据除尘系统风管内压差信号来进行调节集尘机的风量大小.

本项目的风机每年能耗为124万元,新风系统的容量是按照可能的最大需求设计的.目前生产设备的平均使用率约为75%,新风机的部分输送能量通过阀门以热量等其他形式的能量消耗掉,并且由于新风机需人为操作风阀的开度大小,进风量不能及时地调整到合适的程度,容易造成车间内正压,废气没有经过集尘机的过滤散发到车间外,对环境造成污染,同时过量的新风消耗了冷冻机和热泵机组电能,造成能源浪费.

我们对上述情况进行分析,得到如下结果,为保证室内的微负压,且室内外的压差基本恒定,所以新风系统与排风系统关系紧密,排风量的减少将直接影响新风的送风量.根据上表实测数据,建议对新风机组实施变频控制,频率设定35+15Hz,变频器由设室内的压差开关控制,压差控制范围-50～0Pa,设定压力-15Pa.风机通过变频调整后,新风量根据实际需求自动调节,减少不必要的新风量,不但可以很好的控制室内外的压差,而且可以降低风机的能耗,减少制冷机组和热泵机组的负荷,从而达到节能的目的.

2.2燃油锅炉改造成燃气锅炉

本项目现有蒸汽燃油锅炉3台,2台为2吨,1台为0.75吨,年消耗0#柴油787,609升,合人民币3,544,240元,相当于每天费用大约1万元人民币,能耗很高,并且油品的、质量和货源受到市场的影响较大,从当地天然气公司获得信息,有天然气主管道从公司门前通过,为产生相同热值,天然气的使用费用是使用柴油费用的38%,天然气是公认的绿色燃料,对环境的污染很小,也不会对锅炉产生不良影响.

改造方案为将目前使用的3台燃油锅炉改成燃气锅炉,这样可以极大的降低使用成本,节约能耗.另外食堂使用的燃料是液化石油气,为产生同样的热值,需要液化石油气的费用是1元钱的话,使用天然气的费用是0.49元,所以我们也建议使用天然气代替液化石油气.