半導體潔凈空調系統輸入源替代的節能方案
四川華銳凈化 2019-04-08 21:30:53 閱讀
【摘 要】通過對半導體潔凈空調系統實際運行工況的研究，基于廠務技術大系統概念，突破傳統思維，提出了空調系統輸入源替代的優化運行模式，在保證系統穩定的同時，大幅提高運行經濟性。
1系統介紹及運用
1.1潔凈空調系統原理介紹根據生產和科研的要求對室內空氣環境的潔凈度、溫度、相對濕度以及壓力、噪聲、振動、靜電等參數都進行控制的房間叫潔凈室或潔凈廠房。潔凈室的四大技術要素就是：粗效，中效和高效三級過濾，足夠的凈化送風量，室內正壓的建立和維持，以及終端高效或超高效過濾器的設置。潔凈空調系統就是保證潔凈室正常運行的系統，現在一般都把空氣調節輸入源系統（冷凍水站，熱水站，蒸汽等），空氣輸送系統（新風系統，循環系統，排風系統）作為潔凈空調系統的組成部分，這也是廠務大系統管理的必然趨勢。現在常見的潔凈空調系統原理圖如（圖1），是以MAU（新風機組）+DC（干表冷）+FFU（風機過濾單元）的系統方案，房間的濕度由新風機組保證，溫度由干表冷保證，潔凈度依賴于FFU，這種方式對于今后工藝的擴展性（工藝間指標升級）比較靈活，運行能耗與以往傳統模式比要低的多，這也是即使初始投資較大也選擇其的主要原因。
1.2潔凈空調系統運行工況
輸入源有冷凍水（降溫除濕），熱水（加熱），蒸汽（加濕），冷凍水由冷凍站提供，熱水由水與蒸汽換熱的熱交換站提供，蒸汽由市網提供，潔凈空調在全年實際運行中對輸入源的需求是不同的，依據新風露點溫度的控制來確定是除濕或加濕從而保證房間濕度，依據房間實時溫度來調整干表冷冷凍水的流量從而保證溫度。由于房間溫濕度的具體要求，一般其空氣露點溫度在13度左右，夏季必須要用冷凍水除濕（要降到房間空氣露點溫度），為了保證合理的送風溫度還需熱水加熱但不需蒸汽加濕，冬季需要冷凍水降溫不需除濕，熱水加熱，蒸汽加濕，過渡季節工況相對復雜，但我們總能找到一個連續的時間段有除濕工況時，蒸汽就可以不用，熱水的需求熱量也相對較小，也總能找到一個連續的時間段有蒸汽加濕工況時，熱水需求量也較大，但此時冷凍水只有降溫的需求。這兩個時間段廣義上說是夏季和冬季，從運行經驗的積累看應是4～10月，12～2月。冷凍站是廠務的耗電大戶，占廠務電耗的60%以上，因此節電和節蒸汽一般情況下常規做法是合理控制輸入源的使用量，改善自控，人工干預能收到一些效果，但空間不大。在一定連續時間段內找到其它熱源替代熱水，其它冷源替代冷凍水是否給我們打開潔凈空調節能的另一個思路。
1.3 優化方案
1.3.1替代輸入源替代的選擇
我們運行著的冷凍機其冷卻水進水溫度控制在32℃，回水溫度在37℃的標準工況，其循環量也遠大于熱水需求的循環流量，我們就完全可以進行冷凍機運行所產生的熱源（冷卻水回水）進行回用，作為潔凈空調系統所需熱水的替代輸入源。
另外，我們冷凍系統的冷卻水出水在當時大氣溫度下完全可以輸送低于12℃的水，其所能供給的循環流量也是可以遠大于實際需求流量，這就完全使我們用冷卻水送水替代冷凍水從理想走向現實。
1.3.2方案原理的簡介
冷卻水代用熱水期間工況：根據空調負荷的實際需求由熱水泵抽取冷凍機機冷卻水的部分回水經水泵加壓后經自清洗過濾器（避免末端盤管堵塞）送至新風機組，回水直接回冷凍站冷卻塔保持循環和水路平衡，此時熱交換站蒸汽停運。
冷卻水代用冷凍水期間工況：根據冷水負荷的實際需求由冷凍水泵抽取冷凍機機冷卻塔的出水經水泵加壓后經自清洗過濾器送至干盤管冷凍水系統和工藝冷卻水系統，回水直接回冷凍站冷卻塔保持循環和水路平衡，此時冷凍站冷凍機停運。
冷卻水代用熱水的目標是在無加濕工況下蒸汽停供（預計6個月），蒸汽如無其它必須需求，可直接關閉入口總閥，實現蒸汽零投運，連起步流量也省了。
冷卻水代用冷凍水目標將使冬季冷凍機組零投運（預計100天），以代用之前冬季運行1臺250萬大卡（2900KW）冷凍機為例， 冷凍系統每天需耗電17000度電，代用后僅需5000度，節電12000度，以0.7元/度計，代用期間省84萬。節能效益相當可觀，
2 結語
上述廠務技術措施在實施以后，一定要通過數據積累及大系統運行的不斷優化，在穩定供應的前提下朝著無縫隙對接不斷邁進，并用智慧與行動去拉長單項代用的時間，這是潔凈空調系統節能今后長期要做的工作。
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