溴化锂直燃机组与电制冷螺杆冷水机组（完整版）

1、溴化锂直燃机组与电制冷螺杆冷水机组经济性分析一、项目简介1、本工程为希望玫瑰城空调综合工程，根据业主提供的建筑图作为计算依据，可知本次工程内容的室内建筑面积为50000 m2,实际空调使用面积为 31000怦；根据暖通工程设计手册和采暖通风与空气调节设计规范GBJ19-87及国家相关节能规范计算，考虑到本工程房屋的建筑和房屋四周的玻璃，结合本工程实际使用的特点，实际计算的空调主机冷负荷为6200Kw,考虑到本商场实际使用的情况，选用螺杆式水冷机组YS-546RT三台，水冷机组可以采用一次泵变流量系统节约运行费用，并且可以采用大温差系统（7度水温差）节约初期投资，机组无极调节，系统配置变频水泵，

2、控制系统配置进口变流量控制系统，可接入楼宇自控系统，可集中监控和远程监控。2、设计参数夏季室外计算湿球温度 27.3度，干球36.5度设计冷冻水：13/6度， 设计冷却水32/37度空调日运行时间10:0022:00 ,空调全年运行时间为 150天，主要设备初投资比较限于 机房以内的主机及其配套设备的购置费。二、电制冷机组设备费用1、冷水机组及其配套设备初投资（见表 1）表1冷水机组及其配套设备初投资表设备数量技术参数单价：万元/台单价：万元Q=1920Kw ,N=337Kw ,电制冷机组3G=370t/h,Ga=450t/h ,80万兀/台240万元(R22)运仃重量：13.5T冷冻水泵3G

3、=300t/h,H=36m N=45Kw26冷却水泵3G=400/h,H=18m N=37.5Kw26冷却塔3G=500t/h,N=15Kw1545总计297注：G2冷凝器流量，G 蒸发器流量。2、电力增容费 设备装机功率：N=1250kW 设备投运功率：NY=1250kW 变压器容量：N=NX 1.2/0.9=1630kVA选择3台630kVA变压器，总容量1890kVA。 电力增容费为： 750元/kVA X 1890kVA=142万元。3、变配电设备及安装费 变压器购置费：180元/kVA X 1890kVA=34万元。 低压配电柜：200元/kVA X 1890kVA=38万元。 变配

4、电设备安装费：设备费X20%=72X 0.2=15万元。4、电制冷空调设备（机房设备）总费用主要设备费+电力增容费+变配电设备及安装费 =526万元。溴化锂吸收式直燃机机房设备费用2.1、溴化锂吸收式直燃机及其配套设备初投资（见表2）表2溴化锂吸收式直燃机及其配套设备初投资表设备数量技术参数单价：万元/台合价：万兀Q=2035Kw ,G=300t/h,直燃机组3G=420t/h , G气=130 方 /h ,160480(BZ-175)GLiBr=6.2t , N=13Kw运行重量：27.4T冷冻水泵3G=300t/h , H=36m N=45Kw26冷却水泵3G=400/h, H=18m N

5、=37.5Kw26冷却塔3G=500t/h , N=15Kw1545中压燃气站1建设费及开户费3030溴化锂溶液3E =50% G=6.2t2.2力兀/t41总计608注：1、以远大直燃机技术参数为依据。2、G气一燃气量；GBr溴化锂充装量；E溴化锂溶液体积分数。2.2、电力增容费 设备装机功率：NT=400kW 设备投运功率：N=350kW 变压器容量：N=NYX 1.2/0.9=466kVA。选择1台500kVA变压器。 电力增容费为：750元/kVA X 500kVA=37.5万元。2.3、变配电设备费 变压器购置费：180元/kVA X 500kVA=9万元。 低压配电柜：200元/k

6、VA X 500kVA=10万元。 变配电设备安装费：设备费X20%=4万元。2.4、溴化锂吸收式直燃机机房设备总费用主要设备费+电力增容费+变配电设备及安装费=668万元。一体化机组的整体费用=直燃机组价格+螺杆机组电力投资费用大约为=229+480=709万元三、运行费用比较3.1电制冷冷水机组运行费用日常运行电费：按统一电价0.8元/ ( Kw- h)计，气价2.5元/ m 3/h，全年空调运行150d,年平均负荷系数0.75，日运行模式见表 3。表3日运行模式表项目10:00-22:00总量投运主机1920kWX 3 台5760KW供冷量/kW1920kW 3 台 X 1217280K

7、W平均负荷率/%75%工作时间/h1212投运功率/kW1250KVX 1215000KW注：按设计动态负荷值确定。日运行电量 Ad=15000kW年运行电费 D=15000 X 150 X 0.8 X 0.75=135 万元 / 年3.2溴化锂吸收式直燃机运行费用(电价、运行天数、年均负荷系数同前)日常运行电费日运行模式见表 4。表4日运行模式见表项目10:00 22:00总量投运主机2035kW 3 台2035kWX 3 台供冷量/kW2035KWX 3 台 X1273260KW平均负荷率/%75%投运电功率/kW315KWX 123780KW耗气量/m130 m X 3 台 X12346

8、80 m日运行电量 Ad=3780KW/h;年运行电费 D=3780 X 150X 0.8 X 0.75=34万元/天；年耗气费 D 气=4680 X 150 X 2.5 X 0.75=132 万元 / 天；年运行费用=年运行电费+年耗气费=166 （万元/年）考虑到重庆地区的燃气燃烧值均小于8000大卡，而所有厂家的标准样本均按 10000大卡的燃烧值进行计算， 因此，实际发生的费用远高于 166万元/年，大约为198万元/年，另 夕卜，各地区的商业用气价格不一，合川地区大约是2.8元/立方。一体化机组的运行费用等同于螺杆机组135万元/年四、设备占地面积比较（机房主要设备净占地面积，没有考

9、虑检修空间）4.1、电制冷设备及配套水泵、水箱净占地面积主机 3 台占地约20.4m2冷冻水泵3台占地约1.5m2冷却水泵 3台占地约1.8m2热水锅炉2台占地约6.7m变配电设备占地面积 12.2m总占地面积30nf考虑检修空间大约为：100 m24.2、溴化锂吸收式直燃机及配套水泵、水箱、油箱占地面积主机 3 台占地约 57.1m2冷冻水泵3台占地约1.5m2冷却水泵 3台占地约1.8m2油箱、水箱1台占地面积20卅变配电设备占地面积 8卅总占地面积99.6m2考虑检修空间大约为：240 m2五、设备其它参数对比两种空调设备比较特性分项某品牌直燃机组制冷量500万kcal/h螺杆机组制冷量

10、500万kcal/h年折旧费主机寿命15年480万兀/15年=32万兀主机寿命25年：240万元/25年=10万元维保费40000 元 X 3 台=120000 元20000 元 X 3 台=60000 元机组调节范围10 100%10 100%使用溶液环保性，毒 性，腐蚀性质溴化锂溶液，在有空气漏入情况 下对黑色金属有强腐蚀性，铬酸 锂有毒，在欧美和日本禁止使用最新环保制冷剂R134a 无毒无腐蚀性适用场合如工业化工厂、燃气补贴、工业余热的场所写字楼，宾馆酒店，大型会所 商场等能耗比（COPCOP=1.34,在实验室机组运行 168度以上时候方可以获得，因为铬 酸锂在160度以上剧烈分解，因

11、 此实际工况下难以达到 168度， 基本在158度以下运行，COP在1.2左右，基于1.34综合NPLV=1.54COP=5.86NPLV=7.27（以上数据经过美国ARI认证）辅助设备投资机房需要强制通风消防上增加排烟道 强制报警系统（易燃易爆气体） 强制泄压孔机房配电全部要求防爆 添置真空泵，贮液缸无需增加其他设备，常规机房即可其他溴化锂溶液为强腐蚀性液体，一 旦腐蚀机器为不可修复损伤需 要定期添加缓蚀剂.制冷剂R134a的性能见附件二（摘自暖通空调）六、方案及结论分析：1、 投资成本：电制冷机组为：525万元，直燃机组为：668万元，同比节约比例为：23%2、 运行成本：螺杆电制冷机组为

12、：135万元，直燃机组为：198万元，节约比例为：30%3、 全年能耗及年运行费用直燃机组远大于电制冷机组。尤其是螺杆冷水机组在实际使用中 部分负荷效率高，使用费用还将降低。4、电网供电稳定性好，而燃气源由于其自身的原因其稳定性较差，导致直燃机组的运行差5、总运行费用直燃机组机高于电制冷机组。随着多个水利工程的建成，用电费用将呈下降趋垫，电力部门将有许多优惠政策鼓励用电，同时在未来可以享用峰谷电价。6、不使用期间，直燃机组需抽出溴化锂溶液保持真空或充入氮气，导致维保费用高。而电 制冷机组无须专人值守。7、 溴化锂溶液有毒和强腐蚀性，机组一旦故障很难修复。 可靠性、稳定性低于电制冷机组，溴化锂溶

13、液有剧毒和强腐蚀性，所以厂家一般公布的使用寿命中有10-15年而在国内，溴化锂机发展的历史较短，产品市场使用期仅八、九年。而电制冷机组技术已有近百年的悠久历史，技术成熟，产品稳定。使用寿命长达2025年。在各个国家的发达及发展中城市被广泛采用。目前在国内，北京、上海、广州、南京等大城市已很少使用直燃 机组 .8、直燃机组机组运行、操作复杂、故障多，每年维护费高，溴化锂机组运行时需不断检测 溴化锂浓度，运行中常有结晶现象产生，影响正常运行。特别是如贵方工程，需每天开 停设备，而直燃机组最不适合经常开停机，这样会大缩短机组寿命。9、在不使用季节需将溴化锂溶液从机组中抽出单独贮存，并对机组充氮保护，

14、因此每年维护费很高，一般单台设备需要 3-4 万元左右。而电制冷机组采用中文电脑系统控制，运 行操作简便，自动显示，记录运行参数，维护周期长达 40000 小时。10、在相同条件下，直燃机组机组体积重量大，冷却量大、安装工作量大、操作复杂，机房占地的费用高，单台有效调节范围10100%，而电制冷机组体积、重量小、装简单，10100%范围内无级调节，机房全自动无人值守。11、 溴化锂机组用电少但并不节能，COP直较低。另外溴化锂机组本身的运行以及冷却塔和 水泵等设备运行都离不开电，一旦停电溴化锂机根本无法运行。总之 ，电制冷机组无论从投资，运行费用都优于直燃机组，在运行可靠性上更胜一筹。附件一：

15、溴化锂机组四大技术难题溴化锂机组有四大技术难题1 ）溶液结晶2）真空泄漏3）冷量衰减4）溴化锂溶液的PH值尽管各溴机厂家通过自已的技术改造可以减少这些问题的发生，但这是溴机本身制冷方 式的缺陷而无法消除。一旦出现管理不当、机器老化就会产生。1 、溶液结晶溴化锂机组的制冷方式就是溴化锂溶液不断稀释浓缩 - 稀释的过程。 稍有不慎浓度过高便 产生结晶堵塞通道，无法流动。修理起来费用极高。2、真空泄漏真空指标要求非常高，达到10-9atm.cc/s ，只能用真空泵定期排出。而在机组内运行后总会有杂质、污垢产生一些不凝性气体。3、冷量衰减造成冷量衰减原因主要有腐蚀、铜管结垢、锈渣和杂质堵塞喷嘴（滴孔）

16、。溴化锂溶液有强烈的腐蚀性，真空不良导致金属腐蚀，造成冷量衰减。在主机不使用期间需将溶液抽出。4、溴化锂溶液的 PH值随着世界禁用CFC制冷剂协议的严励执行，溴化锂制冷机组以其独特的优点得到了迅速而广 泛的应用。 做为溴化锂制冷机工质的溴化锂溶液， 对构成制冷机的主要两种金属材料钢 和铜的腐蚀， 直接影响制冷机的寿命； 腐蚀所产生的不凝性气体氢，使制冷机的性能下降；腐蚀形成的铁锈、 铜锈， 易使喷咀堵塞、 屏蔽泵轴承磨损， 影响制冷机正常运行。 因此， 溴化锂制冷机的防腐问题，在冷机的设计、制造、运行维修中占有重要地位。为了冷机在运行服役期间腐蚀在允许的范围， 除了要保证冷机的真空度、 在溴化

17、锂 （LiBr） 溶液加入适量的 缓蚀剂、设计制造中采用耐腐材料及工艺外，研究表明，使LiBr溶液在运行中PH= 9. 010. 5也是十分重要的。溶液的PH值过小会引起酸性腐蚀，过大会引起碱性腐蚀，因此如何在安装、维修溴化锂制冷机时准确测量出 LiBr 溶液的 PH 值，并根据要求溶液应具有的 PH值计算出需向LiBr溶液中加入氢氧化锂（LiOH）或氢溴酸（HBr）的量，这是广大制冷工程 技术人员、 LiBr 制冷机运行维修人员希望解决的问题。附件二：溴化锂吸收式制冷机发展前景黯淡近年来溴化锂吸收式制 冷机， 特别是直燃 式溴化锂制 冷机以 其主要 使用 一次能源（使用油或燃气，但并非不用电

18、，用电量为电制冷机组的1 0 2 5 %）而发展较快，虽然一时回避了电力增容问题，但其发展前景也不能盲 目 乐观， 溴化锂 制冷技术还有很多问题尚不尽人意或有待解决。1、溴化锂水溶液对金属材料腐蚀性很大， 若系统进入空 气， 则腐蚀 更严重， 即使无氧存在， 也会因电化 腐蚀而 产生氢气， 导致腐蚀加剧， 且腐蚀产生 的不凝性 气体又使制冷机性 能明 显下降。 同时 ， 机组运行中的系 统的 溶液补 充和取样分析及管道、 阀门等的泄漏， 均易进入空气， 也将导致腐蚀加重。2、溴 化锂机组冷却 热负 荷比压缩式等电制冷机大得多，其 吸收器稀溶液温度 每升高1 c ,其有效放汽范围减小0 5 %

19、,吸收器吸收功能下降，冷却水循 环量减少，机组冷量下降。3、溴化锂机组为负压运行，易进入不凝性气体 （如空气、氢气、氮气等）， 且不易发现。有关实验研究表明，机组内含有微量不凝性气体也会使冷量显 著降。系统进入氮气的实验结果如图所示。4、溴化锂溶液的沉淀物或溴化锂水溶液的温度过低或浓度过高时易产生结 晶，堵塞吸收器喷咀（现大多为孔板）或循环系统，造成冷量急剧衰减，以至 停机。5、冷凝器和蒸发器中冷剂水有被化锂水溶液污染的可能，造成冷量下降。6、为提高制冷量，溴化锂机组常加入辛醇等表面活性剂，在循环过程中，若 表面活性剂失去作用，必造成冷量衰减。7、溴化锂机组负压运行，需增设保持高真空度的抽、排

20、气装置，此装置可靠 性要求高。8、溴化锂机组安全保护装置复杂，除常规安全保护装置外，必须配备停机自 动快速稀释，烟气高温保护及燃烧器点火不着，燃气（燃气机）泄漏检测装 置等。9、溴化锂机组系统复杂、体积大、运行重量大，如同1台100万kcal 的冷 水机组，溴化锂运行重量是螺杆机组的2倍多，且操作运行管理复杂，可靠 性较电制冷差。10、溴化锂机组使用溶液泵、冷剂泵、真空泵等多种泵，燃油的还有燃烧器 油泵，泄漏问题不可避免，既增大了维修工作量，又带来一些安全问题。11、燃油溴化锂机组必须在室外设贮油罐，增加贮油设施投资，且引起相应 安全问题，必须采取安全防患措施。12、溴化锂燃油机组机房油箱受空

21、间和安全限制， 一般不能超过1m ,运行 中加油麻烦，且油箱必为闭式结构，需设通往室外的通气管、阻火器和防雨 设施，同时油箱一般设油位控制装置和高、低油位报警装置，结构复杂。13、出于安全考虑，燃油机组应装设将机房油箱贮油排放到外的紧急排放管 及室外排油存放设施，既复杂又不安全。14、燃油机组对油的运动粘度有具体要求，其牌号要据地区和季节调整，且 燃油管道一般要求有静电接地保护装置，给用户带来诸多不便。15、出于机组运行需要（直燃机燃烧所需空气量为每万大卡燃料_15m3）和 安全考虑，直燃式溴化锂机组必须保持机房通风良好，地下机房必须保持正 压，额外增加通风设备。16、燃气溴化锂机组对机房及安

22、装运行中的防泄漏、防爆等安全措施要求十 分严格，增加了系统的复杂性及安全问题。17、直燃式溴化锂机组烟道系统设计施工要求高，要求设泄爆装置和凝水排 放管等，结构复杂。18、向机组灌注溴化锂溶液时，要连续检测PH值和浓度。机组运行中需定期 检查和控制溴化锂溶液中的LiBr含量、缓蚀剂含量、杂质含量和PH值，用 户应有化验手段（或外协化验），任何溶液质量事故，均可导致制冷能力下降， 结晶故障，机组严重腐蚀。19、直燃式机组的高压发生器、炉膛、烟道等要定期检查、清扫，增加操作 人员的劳动强度。20、溴化锂机组能量调节一般是调节溶液的循环量，有造成浓溶液结晶的可 能，造成冷量衰减。21、直燃式溴化锂机组排烟温度较高，热损失较大。22、意外停电时，溴化锂机组，易造成机房积水，引起电路故