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1、貝龍環保SINOBARON御盛隆堂药业冰蓄冷系统方案工程名称：御盛隆堂药业有限责任公司冰蓄冷系统设计单位：广州贝龙环保热力设备股份有限公司地 址：广州市环市东路362-366号好世界广场2307室邮 编：510060编制日期：2009年7月16日目 录一 编制说明二 工程概况三 蓄冰制冷系统设计简介1 冰蓄冷空调系统特点2. 系统设计原则3. 蓄冰模式选择4. 本系统概述四 系统流程设计说明1. 系统流程概况2. 系统流程说明五. 蓄冰系统运行模式及策略1. 设计日负荷运行模式及策略2. 非设计日负荷运行模式及策略六 冰蓄冷系统投资估算及运行费用分析1. 冰蓄冷系统投资估算2. 常规空调系统投
2、资估算3. 冰蓄冷系统运行费用分析4. 常规空调系统运行费用分析5. 经济比较6. 说明七 冰储冷中央空调系统自控简介一、编制说明目前，随着国民经济的发展,我国电力供应缺口越来越大。冰蓄冷技术，即是在电力负荷很低的夜间用电低谷期，采用电动制冷机制冷，使蓄冷介质结成冰，利用蓄冷介质的显热及潜热特性，将冷量储存起来。在电力负荷较高的白天，也就是用电高峰期，使蓄冷介质融冰，把储存的冷量释放出来，以满足建筑物空调或生产工艺的需要。采用蓄能技术能够缓解高峰电力紧张的局面，所以我国政府大力推广蓄能的使用。河北省政府对冰蓄冷空调也非常重视和支持.并且出台了一系列的政策鼓励业主采用冰蓄冷技术，比如给予业主造价
3、30%的补贴，进一步拉大峰谷电价，降低冰蓄冷用户在低谷时段的用电价格等。本方案是根据广州贝龙环保热力设备股份有限公司多年潜心研究所确立的储能空调理论及公司以往大型工程积累的经验、并结合本工程的实际情况做出的。二工程概况本工程是御盛隆堂药业项目，建于藁城，尖峰负荷为3657.93kw。根据本工程的具体使用情况，本项目选用一台制冷量为1122kw的制冷机作为基载主机直接供冷，另外再选一台空调工况制冷量为1871kw，制冰工况制冷量为1213kw的双工况制冷机利用夜间便宜的低谷电制冰，另外根据经过与甲方的技术交流，夜间负荷选为尖峰负荷的30%。三蓄冰制冷系统设计简介1. 冰储冷空调系统特点冰储冷空调
4、代表着当今世界中央空调的先进水平，预示着中央空调的发展方向，有如下优点：a. 均衡电力负荷，加强电网负荷侧的管理（ Demand Side Management ） , 达到“移峰填谷”的目的。由于转移了制冷机组用电时间，起到转移电力高峰期用电负荷的作用。制冷机组在夜间电力低谷时段运行，储存冷量，白天用电高峰时段，用储存的冷量来供应全部或部分空调负荷，少开或不开制冷机。对城市电网具有明显的“移峰填谷”的作用，社会效益显著。b. 由于电力部门实行峰、谷分时电价政策，所以冰蓄冷系统合理利用谷段低价电力，与常规系统相比，运行费用大大降低，经济效益显著。且分时电价差值愈大，得益愈多。c由于冰蓄冷系统具
5、有储存冷量的能力，故制冷机组无需按照峰值负荷进行选型，制冷主机容量和装设功率大大小于常规系统。一般可减少 30 50 。电力高压侧和低压侧设施容量减少，降低电力建设费用。d 使用灵活，部分车间使用的较小负荷可由主机+融冰提供，制冷主机始终处于满负荷运行，节能效果明显。e.由于蓄冰可以提供1-2度的低温冷水，可以根据用户需求，通过板式换热器提供低于4度的任意温度冷水，除湿效果明显。f.具有应急功能，提高空调系统的可靠性。g.制冷速度快，只需15-20分钟即可达到所需温度，常规系统约需1小时。h.空调系统智能化程度高，可以实现系统的全自动运行，而且具备与车间的BAS接口，是目前世界上最先进的空调系
6、统。2.系统设计原则2.1经济蓄冰系统设计须综合考虑影响初期投资及运行成本的各种因素，详尽研究系统的电力费用、峰谷电价结构及设备初期投资等因素，以期达到最佳的经济效益，在降低初期投资的同时节约更多的运行成本，转移更多的高峰用电量。2.2高效节能进行蓄冰系统设计时，须依据设计负荷的需求确定系统选型，尽可能地减少各种设备的装机容量，改善主机工作条件，提高主机效率，充分利用蓄冰装置的优势，尽量减少系统的能耗。2.3完整可靠评价蓄冰系统品质的最重要依据是系统的整体效能及运行稳定性。进行系统设计时，须结合蓄冰系统的运行特点，优选各种设备，符合系统整体运行要求，同时各种配套设备也要求能经受长期稳定工作的考
7、验，减少对系统的维护，满足寿命要求。3蓄冰模式选择3.1全量蓄冰模式主机在电力低谷期全负荷运行，制得系统全天所需要的全部冷量。在白天电力高峰期，所有主机停运，所需冷负荷全部由融冰来满足。优点：a.最大限度的转移了电力高峰期的用电量，白天系统的用电容量小。b.白天全天通过融冰供冷，运行成本低。缺点：a.系统的蓄冰容量、制冷主机及及相应设备容量较大。b.系统的占地面积较大。c.系统的初期投资较高。3.2负荷均衡的分量蓄冰模式主机在电力低谷期全负荷运行，制得系统全天所需要的部分冷量；主机在设计日以满负荷运行，不足部分由融冰补充。优点：a.系统的蓄冰容量、制冷主机及相应设备容量较小。b.系统的占地面积
8、较小。c.初期投资最小，回收周期短。缺点：a.仅转移了电力高峰期的部分用电量，白天系统还需较大的配电容量。b.运行费用较全量蓄冰高。4本系统概述4.1本工程采用负荷均衡的分量蓄冰模式，合理配置主机容量和蓄冰容量，使系统技术经济最优。4.2 系统设备选用成熟、可靠、性能好的进口或合资产品，所选设备全部在冰蓄冷系统中经过多年的检验。4.3 系统形式采用在主机上游冰槽下游的串联系统，我公司有数十项工程应用经验。4.4 本系统采用高质量高性能的设备和先进的系统，能确保系统稳定和经济。4.5 在以上基础上再配备功能强大的控制系统，系统能充分适应负荷的波动，保证空调效果，并尽可能降低运行成本。四系统流程设
9、计说明1.系统流程概况蓄冰系统按主机上游、冰槽下游串联循环回路设计，系统选1台1122kw的机组提供负荷，1台双工况主机白天制冷、夜间制冰。蓄冰系统（双工况主机和蓄冰装置）的冷量通过2组板式换热器和冷冻水进行热交换，得到4-7的冷冻水，供给各个车间及综合楼冷冻水系统。2.系统流程说明系统按主机上游冰槽下游的串联循环回路设计，其中乙二醇系统的供回水温差为7（供4回11），冷冻水系统的供回水温差为5（一次冷冻水供7回12）。3.系统的运行工况在此循环回路中，1台双工况主机与蓄冰装置、1台板式换热器、乙二醇泵及相应的冷冻水泵、冷却水泵等设备组成冷源系统，整个系统可按以下5种工作模式进行： a. 基载
10、供冷同时双工况主机制冰模式b. 基载机组、双工况主机与融冰联合供冷模式c. 融冰单独供冷模式d. 基载机组单独供冷模式e. 基载机组与融冰联合供冷模式五. 蓄冰系统运行模式及策略本工程的冰储冷系统按主机优先模式设计，在空调的大部分使用时间内结合石家庄市的电价政策按优化控制或全融冰供冷模式运行。运行原则：低谷电开足主机制冰，高峰电尽量少开主机，尽可能减少主机的启停次数，主机开启时尽可能在高负荷率下运行，提高系统效率。1.设计日结合空调逐时冷负荷分布图及石家庄市的电价政策，空调设计日冰蓄冷空调运行方式下图所示，具体按以下工作模式运行：运行策略：1) 基载机组供冷同时双工况主机制冰模式（22:006
11、:00）这期间为电力低谷时段，夜间负荷由基载机组提供，双工况主机全力制冰，制得的冰量储存在蓄冰装置中。2)基载机组、双工况主机及冰槽联合供冷模式（10:0018:00）这期间根据负荷情况，基载机组全部满负荷运行，、双工况主机部分负荷运行，不足负荷由融冰补充。3)基载机组及冰槽联合供冷模式（08:0010:00；18:0021:00）这期间根据负荷情况，基载机组机组满负荷运行，不足负荷由融冰补充。2.非设计日在天气发生变化,当日负荷较小时，系统将依据实际的冷负荷需求，通过控制系统调节运行模式，在每一时段内自动调整蓄冰装置融冰供冷及主机供冷的相对应比例，以实现分量蓄冰模式逐步向全量蓄冰模式的运行转
12、化，按照蓄冰装置优先供冷的原则，最大限度地限制主机在电力高峰期间的运行，节省运行费用。非设计日蓄冰空调系统运行模式如下图所示：1）75%负荷日运行模式图运行策略：1) 基载机组供冷同时双工况主机制冰模式（22:006:00）这期间为电力低谷时段，夜间负荷由基载机组提供，双工况主机全力制冰，制得的冰量储存在蓄冰装置中。2)基载机组及冰槽联合供冷模式（8:0011:00 16:0021:00）这期间因电费属于高峰电，根据负荷情况，基载机组全部满负荷运行，不足负荷由融冰补充。双工况主机不需要开启。3)基载机组单独供冷模式（6:008:00，11:0016:00；21:0022:00）这期间因电费属于
13、平价电，根据负荷情况，基载机组单独供冷，双工况主机关闭。2）50%负荷日运行模式图运行策略：夜间同75%负荷，白天双工况主机完全不用开启，运行费用比75%负荷时更加节省。3）25%负荷日运行模式图运行策略：1) 基载机组供冷同时双工况主机制冰模式（22:006:00）这期间为电力低谷时段，夜间负荷由基载机组提供，双工况主机全力制冰，制得的冰量储存在蓄冰装置中。2)白天运行模式（06:0022:00）这期间，双工况主机关闭，基载主机只需要开启两个小时，其余时间的所有负荷均由融冰提供。六、冰蓄冷系统投资估算及运行费用分析1、冰蓄冷系统投资估算名称技术参数数量单位电功率KW总功率KW单价（万元）总价
14、（万元）备注基载主机制冷量为1122KW1台21421462.762.7约克基载冷却水泵流量253m3/h；扬程32m2台37372.164.3凯泉基载冷却塔300 m3/h1台11119.09.0合资基载冷冻水泵流量214 m3/h；扬程38 m2台37372.14.2凯泉双工况冷机制冷量1871KW；制冰量1213KW1台338338104.6104.6约克双工况冷却塔450 m3/h1台151513.513.5合资冷却水泵流量416 m3/h；扬程32 m2台55552.85.6凯泉冷冻水泵流量240 m3/h；扬程38 m3台37742.166.5凯泉乙二醇泵流量371 m3/h；扬程
15、32 m2台55556.513进口板式换热器换热量1268KW2组19.6939.38合资蓄冰装置单台蓄冰量900RTH4台33.84135.36贝龙 台湾自控采用西门子PLC1套4848贝龙安装1项91.9891.98估算配电费用功率因数取0.85983.5KVA0.05554.1估算总计836592.222、常规空调系统投资估算名称技术参数数量单位电功率KW总功率KW单价（万元）总价（万元）备注冷水机组制冷量1920kw2台337674115.6231.2约克冷却塔450 m3/h2台153013.527.0国产一流冷却水泵流量428m3/h ；扬程32 m3台551102.968.9凯泉
16、冷冻水泵流量346扬程38 m3台551102.848.5凯泉自控西门子PLC1套4040贝龙安装1项75.7配电费用功率因数取0.851087KVA0.05559.8估算总计924451.13、冰蓄冷系统运行费用分析1）100%负荷日运行费用时间总负荷基载供冷双工况供冷融冰供冷储冷量主机冷却水泵冷却塔乙二醇泵冷冻水泵功率合计电价(元/度)费用(元)1:00-2:001097109700121354792.026.055377570.2876217.80 2:00-3:001097109700121354792.026.055377570.2876217.80 3:00-4:001097109
17、700121354792.026.055377570.2876217.80 4:00-5:001097109700121354792.026.055377570.2876217.80 5:00-6:001097109700121354792.026.055377570.2876217.80 6:00-7:001097109700020937.011.00372940.5521162.49 7:00-8:001097109700020937.011.00372940.5521162.49 8:00-9:002451112213290045492.026.0291117120.8167581.41
18、 9:00-10:002561112214390047492.026.0311117340.8167599.59 10:00-11:00325611221871263055292.026.0461118270.8167675.63 11:00-12:00332911221871336055292.026.0481118290.5521457.61 12:00-13:00321911221871226055292.026.0451118260.5521456.30 13:00-14:00343811221871445055292.026.0501118310.5521458.93 14:00-1
19、5:00365811221871665055292.026.0551118360.5521461.55 15:00-16:00365811221871665055292.026.0551118360.5521461.55 16:00-17:00351211221871519055292.026.0521118330.8167680.17 17:00-18:00329211229361235038392.026.047746220.8167508.04 18:00-19:003146112202024021437.011.044743800.8167310.26 19:00-20:0029261
20、12201804021437.011.039743750.8167306.37 20:00-21:002561112201439021437.011.031743670.8167299.89 21:00-22:001097109700020937.011.00372940.7595223.52 22:00-23:001097109700121354792.026.055377570.2876217.80 23:00-24:001097109700121354792.026.055377570.2876217.80 24:00-1:001097109700121354792.026.055377
21、570.2876217.80 合计8548.22）75%负荷日运行费用时间总负荷基载供冷双工况供冷融冰供冷储冷量主机冷却水泵冷却塔乙二醇泵冷冻水泵功率合计电价(元/度)费用(元)1:00-2:0082382300121349592.026.055377050.2876202.75 2:00-3:0082382300121349592.026.055377050.2876202.75 3:00-4:0082382300121349592.026.055377050.2876202.75 4:00-5:0082382300121349592.026.055377050.2876202.75 5:0
22、0-6:0082382300121349592.026.055377050.2876202.75 6:00-7:0082382300015737.011.00372420.5521133.60 7:00-8:0082382300015737.011.00372420.5521133.60 8:00-9:00183811220716021437.011.016743520.82 287.10 9:00-10:00192011220798021437.011.017743530.8167288.55 10:00-11:002442112201320021437.011.0291114020.816
23、7328.00 11:00-12:002497112213750046292.026.0301117210.5521398.13 12:00-13:002414112212920044792.026.0281117040.5521388.94 13:00-14:002579112214570047792.026.0321117380.5521407.33 14:00-15:002743112216210050792.026.0351117710.5521425.72 15:00-16:002743112216210050792.026.0351117710.5521425.72 16:00-1
24、7:002634112201512021437.011.0331114060.8167331.41 17:00-18:002469112201347021437.011.0291114020.8167328.49 18:00-19:00235984201518016137.011.0331113520.8167287.82 19:00-20:00219584201353016137.011.0291113490.8167284.91 20:00-21:00192084201079016137.011.023743060.8167249.83 21:00-22:0082382300015737.
25、011.00372420.7595183.78 22:00-23:0082382300121349592.026.055377050.2876202.75 23:00-24:0082382300121349592.026.055377050.2876202.75 24:00-1:0082382300121349592.026.055377050.2876202.75 合计6504.91 3）50%负荷日运行费用：时间总负荷基载供冷双工况供冷融冰供冷储冷量主机冷却水泵冷却塔乙二醇泵冷冻水泵功率合计电价(元/度)费用(元)1:00-2:0054954900121344392.026.0553765
26、30.2876187.70 2:00-3:0054954900121344392.026.055376530.2876187.70 3:00-4:0054954900121344392.026.055376530.2876187.70 4:00-5:0054954900121344392.026.055376530.2876187.70 5:00-6:0054954900121344392.026.055376530.2876187.70 6:00-7:0054954900010537.011.00371900.5521104.71 7:00-8:0054954900010537.011.00
27、371900.5521104.71 8:00-9:00122511220103021437.011.02743380.82 276.24 9:00-10:00128011220158021437.011.03743390.8167277.21 10:00-11:00162811220506021437.011.011743470.8167283.37 11:00-12:00166411220542021437.026.012743630.5521200.28 12:00-13:00160911220487021437.026.011743620.5521199.62 13:00-14:0017
28、1911220597021437.026.013743640.5521200.94 14:00-15:00182911220707021437.026.015743660.5521202.25 15:00-16:00182911220707021437.026.015743660.5521202.25 16:00-17:00175611220634021437.011.014743500.8167285.64 17:00-18:00164611220524021437.011.011743470.8167283.69 18:00-19:001573001573000.00.034741080.
29、816788.30 19:00-20:001463001463000.00.032741060.816786.35 20:00-21:001280001280000.00.02837650.816752.89 21:00-22:0054954900010537.011.00371900.7595144.04 22:00-23:0054954900121344392.026.055376530.2876187.70 23:00-24:0054954900121344392.026.055376530.2876187.70 24:00-1:0054954900121344392.026.05537
30、6530.2876187.70 合计4494.12 4）25%负荷日运行费用：时间总负荷基载供冷双工况供冷融冰供冷储冷量主机冷却水泵冷却塔乙二醇泵冷冻水泵功率合计电价(元/度)费用(元)1:00-2:0027427400121339092.026.055376000.2876172.65 2:00-3:0027427400121339092.026.055376000.2876172.65 3:00-4:0027427400121339092.026.055376000.2876172.65 4:00-5:0027427400121339092.026.055376000.2876172.65
31、 5:00-6:0027427400121339092.026.055376000.2876172.65 6:00-7:0027400274000.00.0637430.552123.71 7:00-8:0027400274000.00.0637430.552123.71 8:00-9:0061300613000.00.01337500.82 41.07 9:00-10:0064000640000.00.01437510.816741.56 10:00-11:0081400814000.00.01837550.816744.63 11:00-12:0083283200015937.011.00
32、372440.5521134.56 12:00-13:0080580500015337.011.00372380.5521131.67 13:00-14:0086000860000.00.01937560.552130.72 14:00-15:0091400914000.00.02037570.552131.38 15:00-16:0091400914000.00.02037570.552131.38 16:00-17:0087800878000.00.01937560.816745.77 17:00-18:0082300823000.00.01837550.816744.80 18:00-1
33、9:0078600786000.00.01737540.816744.15 19:00-20:0073200732000.00.01637530.816743.18 20:00-21:0064000640000.00.01437510.816741.56 21:00-22:00274002740037.011.0637910.759569.08 22:00-23:0027427400121339092.026.055376000.2876172.65 23:00-24:0027427400121339092.026.055376000.2876172.65 24:00-1:0027427400
34、121339092.026.055376000.2876172.65 合计2204.14 冰蓄冷系统夏季150天的运行费用为：（8548.215+6504.9135+4494.1260+2204.1440）/10000 =71.4（万元）4常规空调运行费用分析 时间负荷KW电量KW电价(元/度)费用(元)总负荷主机冷却塔冷却水泵冷冻水泵功率合计1:00-2:001097 193 1555553180.287691.35 2:00-3:001097 193 1555553180.287691.35 3:00-4:001097 193 1555553180.287691.35 4:00-5:001
35、097 193 1555553180.287691.35 5:00-6:001097 193 1555553180.287691.35 6:00-7:001097 193 1555553180.5521175.35 7:00-8:001097 193 1555553180.5521175.358:00-9:002451 430 301101106800.82 555.499:00-10:002561 449 301101106990.8167571.2210:00-11:003256 571 301101108210.8167670.8511:00-12:003329 584 301101108340.5521460.5912:00-13:003219 565 301101108150.5521449.9613:00-14:003438 604 301101108540.5521471.2314:00-15:003658 642 301101108920.5521492.5015:00-16:003658 642 301101108920.5521492.5016:00-17:003512 616 301101108660.8167707.5617:00-18:003292 578 301101108280.8167676.1018
