浦东国际机场能源中心供冷系统的经济运行模式研究论文

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1、浦东国际机场能源中心供冷系统的经济运行模式研究论文.freel2和综合区31万m2（二期增加25万m2）；冷负荷为82.8M机组和单机容量为4.2M机组的阻抗OM冷水机组是能源中心供冷的主要设备，它的阻力特性影响供冷的水泵运行工况，根据测试数据整整出OM机组的阻抗为3.8193×10-6。3．1．3消耗的扬程的计算冷冻水系统的阻抗包括水管路系统的阻抗与冷水机组的阻抗两部分，对冷冻水系统的阻抗乘以1.2的系数后得到其扬程。冷冻水系统流量和扬程表1OM冷水机组流量（m3/h）扬程（mH2O）单台运行工况175715.3两台并联运行工况326424.1三台并联运行工况477

2、138.0而每台500S98B冷冻水泵的额定扬程为75.3，由此可见实际运行与设计参数之间存在较大的差异。目前主要是通过阀门调节来使之正常工作，大量的能量消耗在阀门上是极为不合理的。针对这种情况，我们经过分析，提出了下列方案。3．2水泵节能运行方案3．2．1消耗叶轮切削方案切削叶轮是离心水泵的一种独特调节方式，叶轮直径切小后，叶轮出口处的参数发生变化，对水泵的性能产生影响，使得Q-H性能曲线下降，可以达到调节流量的目的。叶轮切削后由于叶片出口的宽度改变，严格上不属于相似理论的范畴，但是当叶片的切削比例不大时，可以认为出口安装角和水力效率不变，切削前后速度三角形相似。水

3、泵的叶轮切削之后，其效率会有所下降，但是此时不必完全通过阀门来进行调节，这样可以节省损耗在阀门上的能量，可以控制切削量使后者的优热更为明显。我们通过分析消耗的性能曲线及参考现有的运行纪录，可以将5台水泵切削后的回收周期控制在约4个月。考虑到此供冷系统今后会增加新的用户，结合目前实际使用与设计的消耗扬程相差较大的情况，我们与机场运行管理的人员商量，提出向生产厂家购买按照要求切削好的叶轮，以满足目前的实际需要；原有的叶轮经处理后留在仓库中，确保当系统的用户增加后消耗可以恢复到原有的性能水平。3．2．2水泵变频方案变频技术通过均匀改变电机定子供电频率达到平滑改变电机同步转速

4、的作用，从而改变水泵的Q-H性能曲线来调节工作点，此时消耗出口的阀门可以全开，大大减少消耗在阀门上的能量。根据有关资料，国内目前已经生产直接串联无输入、无输出变压器电压型高压大功率变频器，并且已经开始应用，其技术招标可以满足本系统中水泵的要求。根据不同的使用情况我们提出了三种不同的变频方案。方案一是根据浦东国际机场中心的目前的实际运行情况，水泵最大运行台数为3台，在现有500S98B水泵中选择3台均安装变频器。方案二是考虑由于2台OM机组并联运行时间为810h/年，约占全年供冷运行时间的27%，故在2台500S98B水泵上安装变频器。方案三是在水泵叶轮切削的基础上，在

5、3台500S98B水泵上安装变频器。以下通过对这三种方案的节能计算，进行了经济性分析，得到以下结论：方案一投资金额最大需252万元（人民币，下同），方案二投资金额最小为168万元；方案一和方案三年节省电费相同，均为611，530元，均大于方案二522，819元；方案一回收周期最长需要4.1年，方案二为3.2年，方案三为3.4年。综合比较方案三为最佳方案。4变冷冻水温的经济运行模式空调系统末端设备的设计是按照设计工况（即最大的负荷情况）来考虑的，但是实际的空调负荷是随着室外气象条件的改变而变化，大部分时间处在部分负荷下，尤其是对于机场航站楼这样主要受围护结构的影响的建筑

6、。考虑空调系统的经济运行必须结合气象条件、主机和输送系统等来综合考虑，此处我们是研究随定外气象条件变化而改变冷冻水的送水温度，以达到满意的空调效果。4．1空调实际运行情况根据能源中心2000年度运行记录，4～11月供冷量统计见图1，冷冻水供水温度见表2。图1能源中心2000年4～11月供冷量冷冻水供水温度表2时间供水温度（℃）时间供水温度（℃）4月中旬～5月上旬13.27月中旬～8月上旬7.05月中旬～6月上旬13.29月中旬～10月上旬10.86月中旬～7月上旬10.810月中旬～11月上旬12.54．2冷冻水温对冷水机组的影响OM型冷水机组变冷冻水温测试结果表明：

7、随着冷水机组的出口冷冻水温升高，冷水机组的制冷量逐渐增加，COP值逐渐增加。从4.4℃到9.5℃，冷冻水温升高5.1℃，冷水机组的冷量增增加了30.2%，COP值增加了7.9%。因为冷冻水温的升高可以使冷水机组的蒸发压力和蒸发温度升高，从而改善主机的制冷性能；制冷量增加，并且COP值增加。但是，必须注意冷冻水温的升高使供冷的品质降低，输送相同数量的冷量，不但会增大冷冻水的流量，而且会增加空调处理设备的换热面积，这对空调系统的经济运行是不利的。4．3室外气候对供水温度的修正：根据理论分析可以知道当表冷器处于湿工况时，入口空气湿球温度每增加1℃，供水温度