降低冷水系统用电能耗

夏春森 钟艳红 补译漫 徐磊

1.课题背景

应公司要求需优化用能，降本增效。经统计2019年4-9月冷水系统用电量及用电占比，冷水系统用电负荷大，每月平均用电达42.31万kwh，占厂区总用电量39.39%，于是将“降低冷水系统用电能耗”作为攻关课题。

2现状调查

对2019年4-9月冷水系统各用电设施用电情况统计，冷水机组、冷却系统、冷冻系统用电量占比冷水系统用电达到96.91%。

3.设定目标

在确保车间冷水系统正常使用及最大降低设备使用能耗前提下，根据企业降本增效要求，制定了此次攻关的目标：将冷水系统同期月度用电能耗下降10%。

4原因分析

运用头脑风暴法，对以下可能导致冷水系统用电能耗高的原因进行了分析： 1）控制温度设定不合理; 2）冷凝器铜管结垢; 3）蒸发器铜管结垢; 4）冷却水泵运行模式不合理; 5）净化空调系统温度控制不合理; 6）舒适性空调系统无温度控制; 7）冷冻水管道保温效果不佳; 8）冷却塔风机启停控制不合理; 9）冷冻水泵运行模式不合理。

5.要因确认

对以上末端因素逐条确认后，造成冷水系统用电能耗高的要因有：1）冷却水泵运行模式不合理;2）冷却塔风机启停控制不合理;3）冷冻水泵运行模式不合理。

6.制定对策

接着针对主要原因制定了切实可行的对策，并且根據5W1H原则制订对策表如下：

7.对策实施

7.1.对策实施一：改造冷却水泵运行模式

7.1.1.设计冷却水泵变频控制程序

冷却水泵采用变频控制，冷凝器前后安装温度传感器，反馈到温差控制模块，通过设定的温差值，反馈至变频器控制冷却水泵运行频率。设计图如下：

7.1.2.安装调试

安装传感器、变频器及控制系统，并进行调试运行。统计冷却水泵工频与变频运行24h的用电量如下：

由以上表可知，冷却水泵运行模式改造为变频运行后，其用电量下降为21.89%，达成下降15%的阶段性目标。

7.2.对策实施二：优化冷却塔风机运行程序

7.2.1.设计冷却塔运行程序

对室外温湿度进行测量，根据室外的湿球温度，作为冷却水温度的控制参考值，同时监测冷却水的供水温度，根据温度启停冷却塔风机。

7.2.2.安装室外温湿度探头及控制系统，并进行调试运行。统计值班人员冷却塔风机手动运行与系统自动运行24h的用电量如下：

7.3.对策实施三：改造冷冻水泵运行模式

7.3.1.设计冷冻水泵变频控制程序

冷冻水泵全部采用变频控制，系统安装温度传感器、压力传感器、流量计，并根据内置的专业节能软件进行计算，在满足机组运行的前提下，主要采集最不利压差点进行调整冷冻水泵的运行频率，设计图如下：

7.3.2.2安装传感器、变频器及控制系统，并进行调试运行。统计冷冻水泵工频与变频运行24h的用电量如下：

由以上表可知，冷冻水泵运行模式改造为变频运行后，其用电量下降23.39%，达成下降15%的目标。

8.效果检查

8.1.目标完成情况

通过2019年、2020年4月-9月冷冻水系统用电数据的收集，具体数据如下：

由上表可看出，经过攻关后，冷水系统用电量下降12.67%，目标达成！

8.2.经济效益

（1）节约电费：2019年4-9月份合计用253.86万kwh，2020年4-9月份合计用电221.69万kwh，同期下降用电量为：253.86-221.69=32.17万kwh，电费单价0.67元，合计节约费用为：32.17*0.67=21.55万元。

（2）投入成本：投资硬件（压力传感器、流量计、变频控制柜等）及监控软件系统等费用共计15.7万元。

（3）产生经济效益：21.55-15.7=5.85万元

9.总结

通过本次攻关，降低了冷水系统运行成本，达到了攻关目标，完成了公司下达的节能降耗任务。本着“求索进取，护佑众生”的企业使命，我们将不断改进和完善车间的生产，不断挑战自我，在保证产品质量的前提下进行降本增效，为企业发展贡献力量。