礦井凍結的經濟效益評析范文

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快速降低冷凝壓力試驗

凍結站開機運轉以來，始終使用空氣分離器放空，每d放空時間超過12h。根據冷凝壓力與溫度的對應關系，判斷高壓系統中，仍然殘留大量空氣。如果繼續用空氣分離器放空，預計還需要1周時間才能放盡。屆時蒸發器的汽化壓力將會降至負壓，低壓系統將很難避免沒有空氣滲入。這樣，即使空氣分離器放空源源不斷地進行下去，冷凝壓力也不會有明顯下降。

為了快速放盡系統中的空氣，考慮開啟蒸發式冷凝器的放空閥，直接放空。為避免停機給整個凍結系統帶來不利影響，決定在正常開機運轉狀態下，從離空氣分離器最遠的冷凝器開始，對冷凝器逐臺放空。

蒸發式冷凝器放空步驟：首先關閉離空氣分離器最遠的那臺冷凝器氨蒸汽進汽平衡管上的截止閥，再關閉氨蒸汽進汽閥。該蒸發式冷凝器循環水泵和風機要處于正常工作的全負荷狀態，目的是充分液化冷凝器內部的氨蒸汽，并通過冷凝器出液口，流入虹吸罐和高壓儲液罐。然后關閉該冷凝器出液閥，并同時關閉其出液平衡管上的截止閥。這時，可以開啟該冷凝器放空閥，并用水管引入水池中，放出大量空氣。待該冷凝器因放空而出現壓力下降后，放空速度有所減慢。此時開啟該冷凝器出液平衡閥，并在出液平衡的同時，迅速提升其壓力，快速放出大量空氣。放空期間，要保持該冷凝器循環水泵和風機始終處于正常工作的全負荷狀態，以充分液化氨蒸汽，使該冷凝器中殘存的空氣聚集在頂部，便于全部放出。

接下來采用相同的放空步驟，逐臺放掉所有蒸發式冷凝器內的全部空氣。冷凝效率低下的2臺蒸發式冷凝器放空期間，雖然并不參與系統循環中的氨蒸汽冷凝，但并未使冷凝壓力有所上升。可見，蒸發式冷凝器中積聚過多的空氣，會大大降低其冷卻效果。

試驗記錄與分析

蒸發式冷凝器放空完畢后，將2臺冷凝器再次投入循環系統運轉之前，記錄的冷凝壓力為1．25MPa，對應的4臺低壓機電流分別為340，345，338，350A，平均為343A；4臺高壓機電流分別為279，275，273，282A，平均為277A，見附表。逐臺將放空完畢的蒸發式冷凝器再次投入氨制冷循環系統運轉，冷凝壓力快速下降；到最終系統穩定后，冷凝壓力降至0．85MPa，降幅達0．4MPa，歷時僅20min。此時，4臺低壓機電流分別為301，298，302，307A，平均為302A；4臺高壓機電流分別為221，226，218，223A，平均為222A，見附表。

通過計算，4臺低壓機電流下降了164A，4臺高壓機電流下降了220A，8臺壓縮機電流共下降了384A。每h節電量按下式計算：式中：W為每h節電量；η為壓縮機運行效率，取0．9；V為電壓，380V；I為壓縮機電流下降值，384A；cos為功率因數，取0．9。凍結制冷系統24h不停機，則每d可節電4920kW•h，節省電費2460元（該工程電費按0．5元／（kW•h）計算），每月累計節省電費7．38萬元。該工程凍結期為10個月，共可節省電費73．8萬元。主井凍結工程實踐表明，當冷凝壓力由1．25MPa快速下降0．4MPa后，對應的氨雙級制冷系統壓縮機耗電量可下降18．3％；相當于冷凝壓力由1．25MPa開始，每下降0．1MPa，氨雙級壓縮機耗電量平均下降約4．6％。反過來，冷凝壓力由1．25MPa開始，每上升0．1MPa，氨雙級壓縮機耗電量是否會平均上升約4．6％，尚未做驗證。但根據以往工程經驗判斷，其耗電量會加速上升，上升幅度可能超過4．6％。

今后其他凍結工程施工時，可以借鑒本工程經驗，將蒸發式冷凝器直接放空的時間再提早一些。盡管該工程冷凝壓力為1．25MPa時，不是較高的冷凝壓力狀態，冷凝壓力仍屬正常，系統仍在高效運行；但在保證系統效率的前提下，前期電費還是有下降空間的。因此，系統打壓合格后，首次充氨之前，抽真空的時間可以稍長些，盡可能將系統真空度保持得高一些；另外，可以在凍結系統開機運行1～2d之后，采用以蒸發式冷凝器直接放空為主，以空氣分離器放空為輔的方式，盡快將系統中殘存的空氣放盡，使系統運行前期，就能達到高效經濟的效果。

結語

通過工程驗證，當氨雙級制冷系統正常運行時，將蒸發式冷凝器迅速放空，再重新投入系統運轉，對比冷凝壓力快速降低前后的壓縮機電流值，可以得出結論：當冷凝壓力由1．25MPa開始，每下降0．1MPa，氨雙級壓縮機耗電量平均下降約4．6％；冷凝壓力下降0．4MPa后，能給凍結站運行帶來可觀的經濟效益。

作者：張全亮張燦燦呂文宏單位：兗礦新陸建設發展有限公司