礦井凍結(jié)的經(jīng)濟(jì)效益評析范文

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快速降低冷凝壓力試驗(yàn)

凍結(jié)站開機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)以來，始終使用空氣分離器放空，每d放空時(shí)間超過12h。根據(jù)冷凝壓力與溫度的對應(yīng)關(guān)系，判斷高壓系統(tǒng)中，仍然殘留大量空氣。如果繼續(xù)用空氣分離器放空，預(yù)計(jì)還需要1周時(shí)間才能放盡。屆時(shí)蒸發(fā)器的汽化壓力將會降至負(fù)壓，低壓系統(tǒng)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(jìn)行下去，冷凝壓力也不會有明顯下降。

為了快速放盡系統(tǒng)中的空氣，考慮開啟蒸發(fā)式冷凝器的放空閥，直接放空。為避免停機(jī)給整個(gè)凍結(jié)系統(tǒng)帶來不利影響，決定在正常開機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，從離空氣分離器最遠(yuǎn)的冷凝器開始，對冷凝器逐臺放空。

蒸發(fā)式冷凝器放空步驟：首先關(guān)閉離空氣分離器最遠(yuǎn)的那臺冷凝器氨蒸汽進(jìn)汽平衡管上的截止閥，再關(guān)閉氨蒸汽進(jìn)汽閥。該蒸發(fā)式冷凝器循環(huán)水泵和風(fēng)機(jī)要處于正常工作的全負(fù)荷狀態(tài)，目的是充分液化冷凝器內(nèi)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(guān)閉該冷凝器出液閥，并同時(shí)關(guān)閉其出液平衡管上的截止閥。這時(shí)，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(xiàn)壓力下降后，放空速度有所減慢。此時(shí)開啟該冷凝器出液平衡閥，并在出液平衡的同時(shí)，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(huán)水泵和風(fēng)機(jī)始終處于正常工作的全負(fù)荷狀態(tài)，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(fā)式冷凝器內(nèi)的全部空氣。冷凝效率低下的2臺蒸發(fā)式冷凝器放空期間，雖然并不參與系統(tǒng)循環(huán)中的氨蒸汽冷凝，但并未使冷凝壓力有所上升。可見，蒸發(fā)式冷凝器中積聚過多的空氣，會大大降低其冷卻效果。

試驗(yàn)記錄與分析

蒸發(fā)式冷凝器放空完畢后，將2臺冷凝器再次投入循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)之前，記錄的冷凝壓力為1．25MPa，對應(yīng)的4臺低壓機(jī)電流分別為340，345，338，350A，平均為343A；4臺高壓機(jī)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(fā)式冷凝器再次投入氨制冷循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，冷凝壓力快速下降；到最終系統(tǒng)穩(wěn)定后，冷凝壓力降至0．85MPa，降幅達(dá)0．4MPa，歷時(shí)僅20min。此時(shí)，4臺低壓機(jī)電流分別為301，298，302，307A，平均為302A；4臺高壓機(jī)電流分別為221，226，218，223A，平均為222A，見附表。

通過計(jì)算，4臺低壓機(jī)電流下降了164A，4臺高壓機(jī)電流下降了220A，8臺壓縮機(jī)電流共下降了384A。每h節(jié)電量按下式計(jì)算：式中：W為每h節(jié)電量；η為壓縮機(jī)運(yùn)行效率，取0．9；V為電壓，380V；I為壓縮機(jī)電流下降值，384A；cos為功率因數(shù)，取0．9。凍結(jié)制冷系統(tǒng)24h不停機(jī)，則每d可節(jié)電4920kW•h，節(jié)省電費(fèi)2460元（該工程電費(fèi)按0．5元／（kW•h）計(jì)算），每月累計(jì)節(jié)省電費(fèi)7．38萬元。該工程凍結(jié)期為10個(gè)月，共可節(jié)省電費(fèi)73．8萬元。主井凍結(jié)工程實(shí)踐表明，當(dāng)冷凝壓力由1．25MPa快速下降0．4MPa后，對應(yīng)的氨雙級制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)耗電量可下降18．3％；相當(dāng)于冷凝壓力由1．25MPa開始，每下降0．1MPa，氨雙級壓縮機(jī)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(jī)耗電量是否會平均上升約4．6％，尚未做驗(yàn)證。但根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)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(jié)工程施工時(shí)，可以借鑒本工程經(jīng)驗(yàn)，將蒸發(fā)式冷凝器直接放空的時(shí)間再提早一些。盡管該工程冷凝壓力為1．25MPa時(shí)，不是較高的冷凝壓力狀態(tài)，冷凝壓力仍屬正常，系統(tǒng)仍在高效運(yùn)行；但在保證系統(tǒng)效率的前提下，前期電費(fèi)還是有下降空間的。因此，系統(tǒng)打壓合格后，首次充氨之前，抽真空的時(shí)間可以稍長些，盡可能將系統(tǒng)真空度保持得高一些；另外，可以在凍結(jié)系統(tǒng)開機(jī)運(yùn)行1～2d之后，采用以蒸發(fā)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(tǒng)中殘存的空氣放盡，使系統(tǒng)運(yùn)行前期，就能達(dá)到高效經(jīng)濟(jì)的效果。

結(jié)語

通過工程驗(yàn)證，當(dāng)氨雙級制冷系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，將蒸發(fā)式冷凝器迅速放空，再重新投入系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，對比冷凝壓力快速降低前后的壓縮機(jī)電流值，可以得出結(jié)論：當(dāng)冷凝壓力由1．25MPa開始，每下降0．1MPa，氨雙級壓縮機(jī)耗電量平均下降約4．6％；冷凝壓力下降0．4MPa后，能給凍結(jié)站運(yùn)行帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

作者：張全亮張燦燦呂文宏單位：兗礦新陸建設(shè)發(fā)展有限公司