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1、 攻关型降低中央空调加湿制冷能耗降低中央空调加湿制冷能耗红云红河集团红河卷烟厂节能 QC 小组1前前 言言各卷烟企业为保证卷烟产品质量和设备稳定，基本上都配置了中央空调系统，用以调控车间空气温、湿度，满足要求的工艺指标。红河卷烟厂也配置了中央空调系统，作用区域为储丝房、卷包车间、辅料库、嘴棒车间等处，空气温、湿度指标如下：夏、秋季节：温度 2428 ，相对湿度 5570%春、冬季节：温度 2226 ，相对湿度 5570%红河卷烟厂中央空调系统主要由制冷主机、冷却塔、冷冻水和冷却水供配系统、空气处理机这四大部分构成。制冷机为溴化锂式制冷机，主要能耗是蒸汽；冷冻水和冷却水供配系统的主要能耗是电力；
2、空气处理机的主要能耗是蒸汽和电力。中央空调系统的综合能耗较大，占卷烟生产能耗的 24以上。从 2008 年 11 月起，红河卷烟厂节能 QC 小组，针对中央空调系统的蒸汽消耗问题进行了专项研究，经过小组群策群力的不懈努力，终于在中央空调加湿、制冷方面的降耗上取得突破和成效。一、小一、小组组概况概况小组名称红云红河集团红河卷烟厂节能 QC 小组 成立日期2008 年 11 月 18 日课题类型攻关型 活动时间20082008 年年 1111 月月20102010 年年 4 4 月月课题注册编号HH2QC-09-20-01 TQC 受训时间30 小时 成员情况序号姓名性别文化 程度小组职务组内分工
3、1许永明男本科组长组织推动、方案策划 2邱润泉男本科组长方案设计、实施组织 3王东辉男本科副组长原理分析、方案设计24陈志贵男本科组员方案实施、调试 5丁 钟男专科组员调研、材料组织 6赵文波男本科组员方案实施、效果分析 7李海刚男本科组员方案实施、调试 8徐应平男本科组员方案实施、数采 9刘虹伶女专科组员调研、数采、总结 10阮海荣男本科组员调研、数采、总结 11张晨光男硕士组员数采、总结【表一】红河卷烟厂节能 QC 小组概况表 制表人：刘虹伶二、二、选题选题理由及理由及课题课题确定确定（一）（一）选题选题理由理由1、蒸汽是卷烟生产不可或缺的二次能源，红河烟厂蒸汽由燃煤锅炉产生，用煤量在企业
4、生产综合能耗总量中占比量达 67%，是企业综合能耗的重要组成部分，节煤挖潜是企业节能减排工作的重点方向。2、红河烟厂卷烟生产蒸汽耗用于中央空调加湿制冷、制丝生产及其它。制丝生产中蒸汽耗用是保证生产工艺要求所必需，其主要是密闭系统，节能空间不大；中央空调加湿制冷蒸汽耗用量占到蒸汽总耗用量的 38.04%，是影响蒸汽耗用量的决定性因素。蒸汽耗用量中央空调加 湿制冷, 38.04%制丝生产, 54.26%其它, 7.70%中央空调加湿制冷制丝生产其它【图一】红河卷烟厂蒸汽耗用量统计图 制图人：刘虹伶33、中央空调系统的空气制冷、空气加湿是开放式系统，从工艺控制上客观上具有了过量制冷和过量加湿的技术特
5、性，且蒸汽能耗波动较大（0.58 吨/小时），有节能空间，因此将课题选定为降低中央空调系统加湿制冷能耗。（二）（二）课题课题确定确定针对中央空调加湿制冷能耗过高的问题，我 QC 小组确定了“降低中央空调加湿制冷能耗”作为本次活动的攻关课题。三、活三、活动计动计划划课题确定后，我 QC 小组遵循 PDCA 活动程序，结合业务工作安排制定了如下活动计划。【图二】QC 小组活动计划甘特图 制图人：刘虹伶 四、四、现现状状调查调查1、红河卷烟厂中央空调状况调查、红河卷烟厂中央空调状况调查红河卷烟厂中央空调系统主要由制冷主机、冷冻水和冷却水供配系统、空气处理机四大部分构成。其中制冷主机是中央空调4系统的
6、前级设备，它主要担负的是为中央空调系统末端设备空气处理机提供冷冻水的功能。冷冻水和冷却水供配系统作为制冷主机、空气处理器辅助系统，主要承担冷却水、冷冻水输送。因此，因此，空气空气处处理器的蒸汽能耗状况就决定了整个中央空理器的蒸汽能耗状况就决定了整个中央空调调加湿制冷能加湿制冷能耗。耗。红河卷烟厂共有 11 台空气处理器，加湿方式均采用干蒸汽加湿，详见下表：名称名称区域区域型号型号制造厂商制造厂商风量风量(m(m3 3/h)/h)电机功率电机功率(KW)(KW)加湿方式加湿方式加湿量加湿量 （kg/hkg/h）空气空气处处理器理器 K1卷包 E1区ZK-90浙江联丰9000055蒸汽加湿350空
7、气空气处处理器理器 K2卷包 C 区ZK-150浙江联丰150000452蒸汽加湿500空气空气处处理器理器 K3卷包 B 区TBC3252CH南京天加150000452蒸汽加湿500空气空气处处理器理器 K4卷包 A 区TBC3259CH南京天加180000552蒸汽加湿500空气空气处处理器理器 K5成品 A1TBC3253CH南京天加160000552蒸汽加湿500空气空气处处理器理器 K6嘴棒CH-1300E大连冰山130000372蒸汽加湿350空气空气处处理器理器 K7卷包 D 区ZK-150浙江联丰150000452蒸汽加湿500空气空气处处理器理器 K8卷包 E2区ZK-90浙
8、江联丰9000055蒸汽加湿350空气空气处处理器理器 K9标准丝TBD11H12H南京天加10000055蒸汽加湿350空气空气处处理器理器 K10卷包 F 区TBC2636CH南京天加8000045蒸汽加湿300空气空气处处理器理器 K11成品 A2TBC2228CH南京天加5000022蒸汽加湿150【表二】空气处理器使用情况表 制表人：阮海荣小组决定选取使用空气处理器较多的卷包车间中的 K1 空气处理器作为此次 QC 活动调查对象。2、空气处理器工艺原理、空气处理器工艺原理 51） 、空气处理器加湿制冷工艺流程、空气处理器加湿制冷工艺流程【图三】空气处理器工艺流程图 制图人：阮海荣空气
9、处理器采集车间空气和室外新风（不低于 15）混合过滤后，流经表冷器（车间温度高时制冷降温，车间湿度高时除湿），再流经加热器（车间温度低或除湿工艺时加热）后，进行蒸汽加湿（车间湿度低时），形成低温、高湿的空气均衡送达车间各区域，以此保证车间的温度、湿度恒定在工艺指标范围内，同时保证每人不低于 30m3/h 新风量供应。2） 、冷负荷和热负荷定义、冷负荷和热负荷定义冷冷负负荷：荷：维持一定室内热湿环境所需要的在单位时间内从室内除去除去的热量，包括显热负荷和潜热负荷两部分。热负热负荷：荷：维持一定室内热湿环境所需要的在单位时间内向室内加入加入的热量，包括显热负荷和潜热负荷两部分。（注：冷、热负荷概念
10、参考动力工程师手册，机械工业出版社，2001.5，P10-26）3、弥勒地区气象调查、弥勒地区气象调查因环境温、湿度对中央空调的综合能耗影响较大，QC小组对弥勒县 2008 年的天气状况进行了调查。 （注：天气数据注：天气数据6由弥勒由弥勒县县气象局提供）气象局提供）年份年份/ /月月月平均气温月平均气温（）月平均湿度月平均湿度（% %）含湿量含湿量（g/kgg/kg）1 月11.2 69 5.670 2 月6.6 80 4.809 3 月15.4 64 6.932 4 月20.4 58 8.626 5 月21.5 66 10.537 6 月21.9 78 12.807 7 月21.8 82
11、13.395 8 月21.9 81 13.311 9 月21.6 76 12.241 10 月19.2 77 10.668 11 月13.5 77 7.384 20082008 年年12 月11.0 77 6.249 卷包车间环境工艺指标251.5583%11.458 制丝车间环境工艺指标251.5623%12.264 注：含湿量为查询空气焓湿图注：含湿量为查询空气焓湿图【表三】弥勒地区 2008 年天气状况表 制表人：阮海荣【图四】弥勒地区 2008 年月平均气温趋势图 制图人：阮海荣从弥勒 2008 年月平均气温趋势图可以看出，弥勒平均气温较高的月份一般在每年的 410 月份（7 个月），
12、平均气温都在20以上。7【图五】弥勒地区 2008 年月平均含湿量趋势图 制图人：阮海荣从弥勒 2008 年月平均含湿量趋势图可以看出，一年大部分时间环境空气的含湿量均低于车间环境工艺指标，需要对空气进行加湿。综合天气状况分析，弥勒县地处亚热带，2008 年全年平均气温较高，全年大部分时间环境空气含湿量均低于车间环境工艺指标。4、K1 空气处理器用能调查空气处理器用能调查 对中央空调操作人员走访及实测表明，中央空调系统热负荷期间蒸汽能耗小 0.53.5t/h，冷负荷期间蒸汽能耗高3.58t/h，冷负荷期间空气加湿制冷的蒸汽消耗明显过量。 卷包车间 K1 空气处理器加湿制冷能耗调查根据中央空调系
13、统加湿制冷能耗的初步调查结果方向，以红河卷烟厂卷包车间 K1 空气处理器为进一步调查的对象，从 2008年 1 月开始到 2008 年 12 月，每 2 个月内间隔抽取 10 天，每天8按处理器运行的冷、热负荷期间，对空气处理器的加湿制冷能耗和空气处理情况进行了调查统计，具体情况见下表：日期日期空气空气处处理（理（热负热负荷）荷）空气空气处处理（冷理（冷负负荷）荷）运行工况运行工况2008 年年运行时间（h）加湿蒸汽耗量（Kg）加热蒸汽耗量（Kg）运行时间（h）加湿蒸汽耗量（Kg）制冷蒸汽耗量（Kg）回混风温度()回混风湿度()送风温度()送风湿度()送风量（万 m3/h）1、 、2 月月 1
14、0 天天平均平均8.1101935415.9219069122.758.818.188.67.53、 、4 月月 10 天天平均平均6.720232617.491536392558.118.389.47.95、 、6 月月 10 天天平均平均3.16112620.9912526825.458.518.589.58.57、 、8 月月 10 天天平均平均4.24116519.8909576925.459.918.689.58.859、 、10 月月 10 天天平均平均4.38018119.7982499825.358.718.589.58.4811、 、12 月月 10 天天平均平均678327
15、318237173922.858.518.288.57.6年日平均年日平均5.436423718.61380351724.458.818.489.28.14年日平均折年日平均折标标（千克（千克标标煤）煤）142925371369合合计计（千克（千克标标煤）煤）2341906【表四】K1 空气处理器加湿制冷能耗调查表 制表人：王东辉结论：空气处理器热负荷期间每日平均的加湿加热能耗合计 234Kg 标煤，冷负荷期间每日平均的加湿制冷能耗 1906Kg 标煤，是热负荷期间的 8.14 倍。【图六】空气处理器冷、热负荷日平均能耗比较图 制图：王东辉9 卷包车间 K1 空气处理器加湿制冷能耗比较分析理理
16、论论加湿蒸汽量（送加湿蒸汽量（送风风含湿量回混含湿量回混风风含湿量）含湿量）风风量量空气密度空气密度理理论论制冷蒸汽量（回混制冷蒸汽量（回混风风比比焓焓送送风风比比焓焓） ）空气密度空气密度风风量量/饱饱和蒸汽比和蒸汽比焓焓/冷气比冷气比说明：空气密度取在一个标准大气压下,常温下大约 1.2Kg/m3;冷气比按行业标准取 1.2；饱和蒸汽比焓取 0.3MPa 下 2725.5kj/kg。【图七】空气焓湿图 制图人：王东辉根据 K1 空气处理器的进一步调查，查空气焓湿图软件，查出 K1 处理器冷负荷期间回混风、送风温湿度对应的含湿量和焓，并依据空气加湿、制冷蒸汽能耗的理论计算公式，对 K1 空气处理器在 2008 年 1 月2008 年 12 月，冷负荷期间的加湿制冷理论蒸汽耗量计算分析如下表：日期日期热负热负荷期荷期间间（ （实际
