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1.工程概況

  電網(wǎng)調(diào)度中心是華東地區(qū)重要的電力調(diào)度樞紐之一，也是一幢具有電力調(diào)度工藝、辦公、會(huì)議及其他服務(wù)功能的綜合性大樓，該工程建筑面積74700m2，地上35層，面積53150m2;地下3層，面積21550m2;主體建筑高度為170m。

2.負(fù)荷計(jì)算

  正確計(jì)算和分析負(fù)荷是選擇冷水機(jī)組、蓄冰裝置和保證系統(tǒng)合理配置的前提。因此在負(fù)荷計(jì)算時(shí)充分考慮了各種影響因素，如辦公室負(fù)荷主要出現(xiàn)在白天辦公時(shí)間內(nèi)，電網(wǎng)調(diào)度工藝負(fù)荷晝夜持續(xù)，餐廳、會(huì)議負(fù)荷是集中、短暫或隨機(jī)，利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行24小時(shí)逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算，熱負(fù)荷則采用穩(wěn)定傳熱的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。

冷負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如下:

(1)設(shè)計(jì)日峰值負(fù)荷(15:00~16:00):2438RT

(2)下斑后峰值冷負(fù)荷(18：00~19：00):1046RT

(3)設(shè)計(jì)日負(fù)荷(8：00~22 : 00): 24967RTh

(4)電網(wǎng)調(diào)度工藝負(fù)荷(24小時(shí)運(yùn)行):16800RTh

(5)設(shè)計(jì)日蓄冰負(fù)荷:5800RTh

(6)蓄冰負(fù)荷與設(shè)計(jì)日負(fù)荷之比:23.2%

3.蓄冷系統(tǒng)

(1)設(shè)計(jì)原則與方案

   蓄冷系統(tǒng)的方案、設(shè)備選擇與控制策略受諸多因素的影響。設(shè)計(jì)依據(jù)中最重要的是負(fù)荷及其分布特點(diǎn)以及當(dāng)?shù)氐碾妰r(jià)結(jié)構(gòu)，只有在掌握負(fù)荷變化規(guī)律和充分利用電價(jià)政策的基礎(chǔ)上才能確定合理的系統(tǒng)形式。本工程蓄冷系統(tǒng)的基本配置與參數(shù)如下:

1)采用分量蓄冰、雙工況冷水機(jī)組(后稱主機(jī))與蓄冰裝置串聯(lián)、雙工況冷水機(jī)組上游、融冰優(yōu)先的系統(tǒng);

2)蓄冰裝置為鋼盤管整體式蓄冰槽，內(nèi)融冰，出水溫度為2~3℃;

3)根據(jù)負(fù)荷的分布情況，設(shè)置2臺基載冷水機(jī)組(后稱基載機(jī))與基載水泵等組成基載環(huán)路。供/回水溫度為5.5/11.5℃;

4)主機(jī)、乙二醇泵和蓄冰裝置等組成主環(huán)路。系統(tǒng)冷媒采用具有高壓縮比的R22，載冷劑采用重量比為25%的工業(yè)抑制性乙烯乙二醇溶液。利用蓄冷系統(tǒng)融冰時(shí)流量小壓力損失大，制冰時(shí)流量大壓力損失小的特點(diǎn)，依據(jù)乙二醇溶液在不同溫度時(shí)的密度、黏度之差異，對流量進(jìn)行修正，使得融冰環(huán)路與制冰環(huán)路共用一套循環(huán)泵成為可能。

(3)冷源系統(tǒng)

  分量蓄冰對于冷源來說只是一部分，它還需要其他機(jī)組和設(shè)備予以支持，更需要一個(gè)完善的系統(tǒng)和控制策略來適應(yīng)逐時(shí)負(fù)荷的需求，以獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

  本工程制冷機(jī)房內(nèi)的蓄冷與冷庫水系統(tǒng)流程，蓄冷系統(tǒng)通過板式換熱器與基載環(huán)路共同組成冷源，作為冷庫水系統(tǒng)的一次水系統(tǒng)(冷源側(cè))，二次變頻泵負(fù)責(zé)向冷庫末端設(shè)備(用戶側(cè))輸送冷庫冷水，供/回水溫度為5.5/13℃。

(4)系統(tǒng)運(yùn)行控制

   冷庫蓄冷系統(tǒng)是以回水溫度來控制各閥門的狀態(tài)并與各相關(guān)的設(shè)備聯(lián)動(dòng)，主環(huán)路與基載環(huán)路聯(lián)合運(yùn)行，根據(jù)設(shè)計(jì)負(fù)荷圖和電價(jià)結(jié)構(gòu)表，選擇設(shè)計(jì)日的系統(tǒng)運(yùn)行策略，設(shè)計(jì)中還考慮了不分時(shí)段和分時(shí)段2種運(yùn)行模式，以后可以根據(jù)一段時(shí)間的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行優(yōu)化組合，確定優(yōu)化運(yùn)行模式。

4.冷庫熱源

  設(shè)計(jì)口冷庫熱負(fù)荷為44460kWh, 峰值為5000kW。熱源系統(tǒng)主要由2臺990kW,蓄水量100m3、供/回水溫度為138/71℃的蓄熱電鍋爐，2臺330kW供/回水溫度為65℃/55℃的直熱式電熱鍋爐和熱水循環(huán)泵等組成。蓄熱鍋爐自帶板式換熱器，由二次側(cè)的供水溫度傳感器控制一次側(cè)的流量，保證了二次側(cè)冷庫用熱水供回水溫度為65/55℃。由于每臺鍋爐具有完善的自控裝置，配合系統(tǒng)的壓差控制，故鍋爐運(yùn)行的臺數(shù)，釋熱量以及熱水循環(huán)泵的臺數(shù)控制等都有良好的工作狀態(tài)。

   供熱系統(tǒng)的控制策略是:蓄熱鍋爐上午8~10時(shí)峰值電價(jià)時(shí)段單獨(dú)供熱。其余時(shí)段由蓄熱鍋爐與直熱鍋爐聯(lián)合供熱。夜間蓄熱鍋爐蓄熱時(shí)，直熱鍋爐服務(wù)電網(wǎng)調(diào)度工藝用房。

5.冷庫水系統(tǒng)

  大樓的水系統(tǒng)為四管制二次泵系統(tǒng)，一次泵定流覺二次泵變流量。用戶為三個(gè)部分:低區(qū)風(fēng)機(jī)盤管及裙房、低區(qū)新風(fēng)機(jī)組及裙房和高區(qū)。由于主體建筑高度為150m，為減小系統(tǒng)的承壓，水系統(tǒng)分為兩個(gè)不同工作壓力區(qū)，即高區(qū)與低區(qū)，同時(shí)又根據(jù)不同的使用功能，將冷水按3個(gè)用戶分配:低區(qū)風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng);低區(qū)冷庫/新風(fēng)機(jī)組系統(tǒng);高區(qū)系統(tǒng)。24層為避難層兼作設(shè)備層，一次水系統(tǒng)在此層通過板式換熱器為高區(qū)提供冷庫冷、熱水。冷水一次側(cè)供/回水溫度5.5/13℃，二次側(cè)供/回水溫度7/14.5℃;熱水一次側(cè)供/回水溫度65/55℃供/回水溫度63.5/53.5℃。24層以下低區(qū)膨脹水箱設(shè)在25層，高區(qū)的膨脹水箱設(shè)在屋面一層。設(shè)計(jì)優(yōu)先采用開式膨脹水箱，是因?yàn)樗唵?、可靠和?jīng)濟(jì).在本工程的水系統(tǒng)設(shè)計(jì)巾，還著重考慮了如下幾個(gè)問題:

(1)流量分配平衡。在確定冷庫水管徑時(shí)，根據(jù)各個(gè)用戶距離冷凍機(jī)房遠(yuǎn)近的不同，在14-45mm/m的范圍內(nèi)選用不同的比摩阻值。在主要供水分路及各層支管設(shè)置平衡閥，并標(biāo)出各平衡閥的設(shè)計(jì)流量和初定開度或壓差。以改善系統(tǒng)的水力平衡。

(2)水大溫差供回水。因?yàn)椴捎昧吮罾湎到y(tǒng)，供回水溫差選為7.5℃(5.5/13℃),大于常規(guī)值5℃(7/12℃)，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)初期，原想采用VAV低溫送風(fēng)實(shí)現(xiàn)大溫差，但由干受工程資金制約而未被采納。目前工程是按水系統(tǒng)的合理配置加以實(shí)現(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)辦公層的風(fēng)機(jī)盤管回水和設(shè)在侮層的二級新風(fēng)機(jī)組的回水合流成溫度為11.1℃的冷庫水，其中一部分回水通過管道泵作為初級新風(fēng)機(jī)組的冷庫供水。管道泵負(fù)擔(dān)新風(fēng)機(jī)組、管道、自控閥門等的壓力損失，三通閥，受出風(fēng)溫度控制調(diào)節(jié)旁通流量。初級新風(fēng)機(jī)組的回水溫度為16.5℃，再將此部分回水與未經(jīng)初級新風(fēng)機(jī)組的回水混合，達(dá)到系統(tǒng)回水溫度13℃。這樣，末端的供回水溫差與冷水機(jī)組的供回水溫差相吻合，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的大溫差。

(3)節(jié)能運(yùn)行。冷庫熱水系統(tǒng)采用變流量循環(huán)系統(tǒng)，通過末端自動(dòng)調(diào)節(jié)閥、壓差旁通閥及控制水泵啟停臺數(shù)，跟蹤負(fù)荷的變化。冷庫冷水系統(tǒng)二次泵采用變頻驅(qū)動(dòng)，高區(qū)與低區(qū)變頻泵均為2臺并聯(lián)運(yùn)行。每臺泵為系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量的70%，這是基于冷庫系統(tǒng)全年大部分時(shí)間在設(shè)計(jì)負(fù)荷的60%~70%的范圍內(nèi)運(yùn)行。在最大負(fù)荷時(shí)，2臺并用;大部分時(shí)問可只開1臺。低區(qū)變頻泵的壓差傳感器設(shè)在24層的立管末段，以4~20mA的模擬信號反映出負(fù)荷變化情況。變頻泵控制箱具有內(nèi)置微型處理器，經(jīng)過計(jì)算，發(fā)出0~10VDC的模擬信號指令變頻泵加速或減速。因此，變頻泵的正確選型和應(yīng)用，將有效地降低變流量水系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，節(jié)能效益十分明顯。

(4)用戶冷卻水系統(tǒng)。為適應(yīng)今后發(fā)展的需要，滿足有可能設(shè)置水冷式專用冷庫機(jī)組的要求，設(shè)置了一個(gè)用戶冷卻水系統(tǒng)，每層預(yù)留一對DN70的接管，冷卻塔獨(dú)立設(shè)置。

(5)備用冷庫系統(tǒng)。30~35層為電力調(diào)度工藝用房，考慮到這些房間的索要性，另外設(shè)置了變冷媒流量多聯(lián)分體式冷庫系統(tǒng)，作為中央冷庫系統(tǒng)的備用。

(6)末段旁通。在每個(gè)支路立管的末段設(shè)置旁通，以便于系統(tǒng)放空氣，保證24小時(shí)運(yùn)行的二次變頻泵最小流量。另外一個(gè)作用是縮小了系統(tǒng)啟動(dòng)至達(dá)到設(shè)計(jì)狀態(tài)的運(yùn)行時(shí)間。

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