廖 燕，熊華生( .筑博設計股份有限公司，廣東 深圳 58035；.中建科技有限公司深圳分公司，廣東 深圳 5800 )

某卷煙廠空調(diào)機組運行性能測試與節(jié)能潛力分析

廖 燕1，熊華生2
( 1.筑博設計股份有限公司，廣東 深圳 518035；2.中建科技有限公司深圳分公司，廣東 深圳 518001 )

為了解決卷煙廠空調(diào)系統(tǒng)總能耗中空調(diào)機組運行能耗占比較高的問題，利用測試技術(shù)對其空調(diào)機組的實際運行參數(shù)進行了測試。結(jié)果表明，送風負荷為84.68%，供冷量為282.79kW，去濕量為111.56kg/h，供熱量為399.46kW，加濕量為389.77kg/h。由此可知，多工況空氣處理機組存在冷熱相抵的現(xiàn)象。

性能測試；卷煙廠；空調(diào)機組；節(jié)能潛力

圖1 空調(diào)機組各功能段示意圖

近年來，由于我國經(jīng)濟水平得到了快速發(fā)展，能源與環(huán)境問題更加緊張，節(jié)能減排，已經(jīng)成為各個行業(yè)發(fā)展以及人類生活的準則。根據(jù)《煙草行業(yè)2008 年節(jié)能減排工作要點》，提出卷煙廠萬元產(chǎn)值能耗同比降低5%～8%的目標。因此，不難看出，節(jié)能減排已成為煙草行業(yè)工作重點。目前，卷煙廠全年綜合能耗中，空調(diào)系統(tǒng)能耗占總能耗的30%～50%，是卷煙廠主要的能耗源，同時也是卷煙廠節(jié)能的重點[1]。近年來，國內(nèi)一些研究學者針對卷煙廠空調(diào)機組運行過程中存在調(diào)節(jié)性能較差，風機能耗高等問題提出了借助自然能源、排風余熱回收等一系列的節(jié)能措施[2-3]。同時，也有研究學者提出卷煙廠采用冷卻塔供冷技術(shù)來降低空調(diào)系統(tǒng)的運行能耗[4]。但其真正的應用效果暫未經(jīng)實測驗證。因此，本文通過對湖南某卷煙廠空調(diào)機組運行性能進行了測試，針對所存在的高能耗問題，提出了節(jié)能措施。

1 空調(diào)機組概述

空調(diào)機組采集車間空氣并引入新風過濾后，流經(jīng)表冷器(車間溫度高時制冷降溫，車間濕度高時除濕)，再流經(jīng)加熱器(車間溫度低時加熱)后，進行蒸汽加濕(車間濕度低時)，形成低溫、高濕的空氣均衡送達車間各區(qū)域，以此保證車間的溫度、濕度恒定在工藝指標范圍內(nèi)，如圖1所示。

中央空調(diào)系統(tǒng)主要由制冷主機、冷凍水和冷卻水供配系統(tǒng)、空調(diào)送風風柜四大部分構(gòu)成。其中制冷主機是中央空調(diào)系統(tǒng)的制冷設備，它主要擔負的是為中央空調(diào)系統(tǒng)末端設備——空調(diào)送風風柜提供冷凍水的功能。冷凍水和冷卻水供配系統(tǒng)作為制冷主機、空調(diào)送風風柜輔助系統(tǒng)，主要承擔冷卻水、冷凍水輸送。因此，空調(diào)送風風柜的蒸汽能耗狀況就決定了整個中央空調(diào)加熱加濕能耗。

2 空調(diào)機組性能測試

2.1 測試內(nèi)容

空調(diào)機組回風機后(A)、過濾器前(B)、表冷器前(C)、表冷器后(D)和加熱加濕之后(E)各位置的溫度、濕度和壓力，出風口(F)的溫度、濕度、

風速和壓力，兩臺風機的耗電量，圖2為出風口測點布置平面圖。

2.2 測試儀器及標準

測試儀器主要有空氣參數(shù)測定儀，參數(shù)如表1所示。

測試標準：《風機機組與管網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測》GB/T15913-2009;《通風機能效限定值及能效等級》GB 19761-2009

2.3 測試數(shù)據(jù)

表2為空調(diào)機組回風機后、過濾器前、表冷器前、表冷器后和加熱加濕之后各位置的溫度、濕度和壓力，表3為出風口的溫度、濕度、風速、和壓力。

圖2 出風口測點布置平面圖

表1 空氣參數(shù)測定儀參數(shù)

儀器名稱規(guī)格型號數(shù)量精度等級廠家編號空氣參數(shù)測定儀TSI9656—P1-10～60℃±0.3℃,0～95%RH±3%美國TSI9565P1205038

表2 空調(diào)機組各段參數(shù)

測試位置溫度/℃濕度/RH%壓力/Pa回風機后A25.463.4-177過濾器前B21.967.8-111表冷器前C22.565.4-387表冷器后D14.894.5-594加熱加濕之后E19.599.0-685

表3 出風口參數(shù)

測試位置風速/(m·s-1)溫度/℃濕度/RH%壓力/Pa出風口F15.1217.2194.77166.5

3 測試結(jié)果分析

機組送風量：

QV=VSA=15.12m/s×1m×1.4m

=21.17m3/s=76212m3/h

查表，17.21℃時的空氣密度ρ=1.217kg/m3

QM=QVρ

=21.17m3/s×1.217kg/m3=25.76kg/s

查空氣的焓濕圖可以得到表冷器前空氣的焓值hc=51.161kJ/kg，含濕量dc=11.184g/kg；表冷器后空氣的焓值hd=40.183kJ/kg，含濕量dc=9.981g/kg；加熱加濕后的空氣焓值he=55.690kJ/kg，含濕量de=14.188g/kg。根據(jù)MZO多工況空氣處理機組銘牌，得知額定送風量為90000m3/h，額定供冷量為643kW，額定供熱量為495kW，額定加濕量為540kg/h。

送風負荷：

供冷量：

QC=QM×(hc-hd)

=25.76×(51.161-40.183)=282.79kW

去濕量：

WS=QM×(dc-dd)×3600/1000

=25.76×(11.184-9.981)×3600/1000

=111.56kg/h

供熱量：

Qh=QM×(he-hd)

=25.76×(55.690-40.183)=399.46kW

加濕量：

WS=QM×(de-dd)×3600/1000

=25.76×(14.184-9.981)×3600/1000

=389.77kg/h

多工況空氣處理機組送風負荷為84.68%，表冷器供冷量為282.79kW，去濕量為111.56kg/h；蒸汽加熱加濕段供熱量為399.46kW，加濕量為389.77kg/h。由此可以看出，多工況空氣處理機組存在冷熱相抵的現(xiàn)象。

4 建議

(1)卷煙廠多工況空氣處理機組存在冷熱相抵的現(xiàn)象。熱水加熱品質(zhì)高于蒸汽加熱品質(zhì)，改變風柜加熱段的熱源，通過余熱回收生產(chǎn)的熱水來加熱；優(yōu)化多工況空氣處理機組的控制系統(tǒng)。

(2)以高效率、低能耗的風機來置換運行效率差，能耗過高的風機，以達到節(jié)約能源的目的。高效風機的標注效率可以高達80%以上，若扣除傳動以及系統(tǒng)的損失等原因，風機的效率至少可以維持在77%以上的效率，其節(jié)能的效率在20%以上。

[1] 黃杭昌.卷煙廠空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能控制策略的研究及應用[J].能源與環(huán)境,2005,(2)：29-31

[2] 張小芬,郜義軍,沈恒根,等．卷煙廠空調(diào)系統(tǒng)及節(jié)能研究現(xiàn)狀[J].暖通空調(diào),2011,41(11)：107-113

[3] 徐建燎,曾靜,郭兆春.某煙廠空調(diào)機組冬季工況測試及能效分析[J].建筑科學,2014,30(10):67-70

[4] 陳華平,邵征宇.卷煙廠生產(chǎn)車間冷卻塔冬季供冷節(jié)能技術(shù)研究[J].煙草科技,2010,(2):11-14

Operation Performance Test and Energy Saving Potential Analysis of Air Conditioning Unit in a Cigarette Factory

LIAO Yan1，XIONG Huasheng2

( 1.Zhubo Tsukito design Inc,Guangdong Shenzhen 518035；2.Medium Construction Technology Co.,Ltd.,Guangdong Shenzhen 518001 )

In order to solve the problem of higher proportion of energy consumption of air conditioning unit in the total energy consumption of air conditioning system in cigarette factory,the actual operating parameters of the air conditioning unit were tested by the test technology.The results show that the air supply load is 84.68%, the cooling capacity is 282.79kW,the humidity is 111.56kg/h, the heat supply is 399.46kW,and the humidification amount is 389.77kg/h.Therefore,many air-conditioning unit is hot and cold offset phenomenon.

Performance testing;Cigarette factory;Air conditioning unit;Energy-saving potential

2016-8-1

廖燕(1989-)，女，碩士研究生，工程師，主要從事綠色建筑和建筑節(jié)能技術(shù)。Email:li364471645@qq.com

ISSN1005-9180(2016)04-062-03

TU831文獻標示碼：B

10.3696/J.ISSN.1005-9180.2016.04.011