冰蓄冷工程项目建设体会.docx

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冰蓄冷工程项目建设体会

2010年第40卷第6期　　　　　　　・90・蓄能技术　　　　暖通空调HV&AC　

冰蓄冷工程项目建设体会

西部机场集团机场建设指挥部　李晓威☆

摘要　介绍了冰蓄冷工程项目建设中报建阶段、施工阶段需要注意的一些问题和一些经验做法,总结了项目调试及运行管理人员培训方面的经验。

关键词　冰蓄冷　项目建设　施工　调试　培训　管理

Experiencesintheconstructionoficestorageprojects

ByLiXiaowei★

Abstract　Presentssomeproblemstobeconsideredandexperiencesintheapplicationconstructionphaseandconstructionstageoficestorageprojects,andsummariespracticalexperencesinpersonneltrainingonicestorageprojectmanagement.

Keywords　icestorage,projectconstruction,construction,commissioning,training,management★AirportConstructionHeadquartersofChinaWestAirportGroup,Xi’an,China

0　引言

随着国家建设节约型社会理念的贯彻落实,在

建筑领域各项节能技术得到了广泛运用。

于机场,

）,在确定使用冰蓄冷技术有效益后,还需进行详细的论证、技术讨论。

由于不同蓄冰方案对站房占地面积、设备投资影响很大,在项目报建时就需对各技术环节一一敲定。

确定这些技术环节的重要性已远远超过项目可行性研究,需要建设方、可行性研究报告编制方进行多次论证,形成可靠的技术依据。

一旦立项,就不宜进行大的方案调整。

在咸阳机场2#制冷站工程建设中

采用了如图2所示的项目建设流程。

在项

图1　2009年机场及2#制冷站耗电量

理控制工程投资规模、降低运行成本的原则,西安

咸阳国际机场采用了冰蓄冷系统———已建成2个（冰球和钢盘管内融冰）,还有1个正在建设之中（钢盘管外融冰）。

机场内的2个系统的概况如表1所示。

本文在总结这2个独立的超大型冰蓄冷

表1　西安咸阳国际机场冰蓄冷系统

2009年开始建设

T3航站楼、宾馆及商业楼

独立建筑,建筑面积5500m2,半地下2层

蓄冷总量101712kWh,设计最大负荷35909kW

①☆

图2　项目建设流程

目初期就由建设指挥部、设计院进行了多次项目考

建设情况2003年投入使用

服务对象T1,T2航站楼

建筑特征独立建筑,建筑面积3100m2,地上

2层、地下1层

机房容量蓄冷总量53548kWh,设计最大负

荷14420kW

盘管特征钢盘管内融冰

李晓威,男,1971年9月生,大学,工程师712035　陕西省西部机场集团西安咸阳国际机场机场建设指

挥部

钢盘管外融冰

系统的建设经验的基础上,浅谈冰蓄冷工程项目建

（029）88790297

E2mail:

lxw0930@收稿日期:

2010204202修回日期:

2010205206

　　　　　　　暖通空调HV&AC　2010年第40卷第6期　　　　蓄能技术

察,邀请国内有关行业的专家进行了技术方案讨论,对不同的蓄冷技术进行深入了解,同时向第三

方（咨询公司）进行项目咨询,使整体技术方案在立项初期就有了较为具体的实施措施,为立项提供了较为准确的技术依据和工程投资指标,使项目可行性研究报告、初步设计评审得到顺利批复。

冰蓄冷项目制冷站的建设思路与常规制冷站房工程有所不同。

目前,不同蓄冷设备生产商采用不同的蓄冷技术,同时控制方案也有所差异。

在这种情况下,蓄冷工程的施工图设计一般按两种方式进行。

一是由设计院针对某种具体的蓄冷方案进行施工图设计,由建设方按施工图进行施工招标。

这种方法的优点是设计采用的设备材料与功能需求相符合,工程投资规模易于控制,施工图中的常规部分设计规范,同时由于设计单位对用冷负荷特点及工程全局较为了解,可以避免选取的技术方案与实际运行工况偏离较大的情况出现,也不易与区域总体规划、建筑结构设计产生矛盾,同时建设方可根据有法律效力的施工图开展标段划分,购、工程招标工作可操作性强,配、,应的调试、优化手段不专业,易于造成自控系统出现数据采集不合理、控制环路出现重叠、相互矛盾的现象,同时在调试阶段易出现责任不清、推诿扯皮,中控软件的功能实现、软硬件的信息互动也不能做到最佳。

二是由设计院根据项目需求给出制冷工艺流程、自控原理及其他设计条件和需求,由专业公司按照要求进行施工图深化设计。

这种方法优点是整个蓄冷工艺流程具有良好的系统性,设备控制部件及中控系统整合度高,自控系统的设计深度有保障,系统的控制流畅、精确度高,设备信息流和中控软件易于实现无缝连接。

其缺点是:

1）专业公司的选定一般要通过设计施工总承包的模式实现,在选择时存在出现截然不同的实施方案的可能性,工程投资也会出现较大的离散性。

2）在现有建筑市场竞争尚不规范的情况下易出现专业公司在深化设计阶段就有意增加设备设施配置的情况,造成工程造价增加,或对一些技术细节要求不清,在实施阶段造成追加费用。

3）一些冰蓄冷系统设计公司往往与一些设备

图3　2#制冷站对应的冰蓄冷系统的投资

・91・

制造企业有固定的业务关系,在深化设计时设备的技术条件约束指向性较强,使建设方在进行设备选

购时无法适用市场竞争机制降低采购成本。

4）由于大部分冰蓄冷系统安装公司在通用安装施工方面企业资质较低,施工技术、力量不稳定,项目施工阶段工程安装质量不易保障。

在咸阳机场2#制冷站的项目实施过程中,笔者采用由设计院设计的施工图（提供较为详细的自控原理和控制功能要求）,选取具有较高安装资质的通用安装公司作为投标主体,并要求其必须联合蓄冰工程专业公司投标,使投标单位选择面较广,也解决了蓄冰自控系统复杂、调试责任不清晰的问题,取得了良好的建设效果。

合理划分标段是确保工程建设顺利开展和利用市场竞争控制工程投资的一个有效手段,2#制冷站对应的冰蓄冷系统的投资如图3所示5652万元,,机

在制冷站的建设中,根据目标负荷的变化对制冷站采用一次规划、分期实施的建设方案是一个节约工程投资、降低运行成本的好办法。

在冰蓄冷系统中使用这种方法的效果尤为突出。

咸阳机场2#制冷站就采用了该方法,取得了良好的投资效益。

在预留扩容位置的机房建设项目中,本期项目的设计、施工单位甚至建设业主与扩建项目的往往不同,在项目实施中对本期项目考虑较多,对后期扩容项目考虑较少,造成在扩容项目实施中要么发现建筑布局不合理而增加大量拆改工作,甚至因为建筑结构因素使扩容设备、设施无法布置;要么是需要对工艺系统进行大量改造,原有系统需整体停运,使改造工程投资过大,施工条件恶劣。

往往在经过论证后发现不如新建一个机房,这也是大多数

2010年第40卷第6期　　　　　　　・92・蓄能技术　　　　暖通空调HV&AC　

小区供冷系统不断建设多个制冷站的主要原因之一。

在咸阳机场扩建制冷站工程中,业主、设计单

位对一些问题进行了详细研究,工艺、建筑设计紧密配合,大到建筑承重荷载的计算,梁底高度的控制,工艺管路走向、间距的控制,小到运输坡道、填充墙、门宽的控制都为今后的扩容工程提供了充分的条件。

例如图4中的设备通道的间距按照同型号的蓄冰设备通行宽度预留;图5中的设备吊装孔按地下室最大体积设备———容积式换热器的尺寸进行预留,1层布置为工具间,楼板采用有吊环的预制楼板,门口设置为坡道

。

效率。

在2#制冷站工程建设中,安装单位进场后,建设方引入先进的工程项目总承包管理方法,依据制冷站的建设特点确定工艺安装施工单位为项目总承包管理单位,将先期进场的土建单位及随后进场的变配电、自控、消防施工单位,各类设备材料供应商均纳入到总承包管理体系（见图6）中,由总承包单位整体协调控制工期进度、环境管理以及工作界限、工序交接,使现场有条不紊、忙而不乱,各分包单位责任明确,以往工程中最头痛的系统联合调试中责任不清的问题得到有效解决。

基于蓄冰工程的特点,在施工期间,还需要对一些细节加以重视

。

图4　

制冷站内部

图6　现场施工管理关系

1）乙二醇管路的清洗

在常规水管路中由于流体介质的稳定性,在管

路清洗未达到应有洁净度的情况下不会对循环系统产生大的影响,污物也可以在循环流动过程中被收集到过滤除污装置中,一般施工、监理单位将管道清洗工作只作为例行工序进行,清洗效果控制力

图5　机房安装留孔

2#制冷站于2003年9月投用,随着机场业务

的发展,在2006年T1航站楼改造时对该制冷站

进行了扩容改造,增加了2814kW的双工况冷水机组1台,3517kWh的蓄冰设备以及与之配套的水泵、冷却塔、工艺管路、变配电、自控等系统。

由于一期设计到位,扩容工程仅用了4个月时间,投资约560万元就完成了,扩容部分与原系统结合良好、运行平稳。

2　施工阶段

建立有效的项目管理体系是保障工程顺利建设、施工质量良好的关键。

在蓄冰工程中这一点尤为突出。

在项目施工阶段建立现场管理体系可以切实落实施工质量目标、明确施工责任、提高施工

度不足。

但对于冰蓄冷系统的乙二醇管路,管内洁

净度会直接影响到乙二醇溶液的使用寿命和冰槽蓄冷效果。

在管道清洗环节需要严格把关。

2）乙二醇溶液的混合与充注

为保证乙二醇溶液浓度符合要求,应尽可能排尽管道内清洗、试压的余水。

由于乙二醇接触空气后易氧化,一般需要现场充注。

一般冰蓄冷系统中乙二醇水溶液的质量分数为25%～28%,在现场勾兑与充注过程中,需要注意以下问题:

①在乙二醇补液箱中粗略勾兑出40%～50%的水溶液,并将其充入系统中,待系统存液量达到启动乙二醇循环泵需要的容量后,开泵运行对溶液进行充分搅拌及排气,在此过程中逐渐补充乙二醇及水至溶液浓度略高于设计浓度。

　　　　　　　暖通空调HV&AC　2010年第40卷第6期　　　　蓄能技术

②在初次灌注乙二醇溶液后溶液泵运行初期,溶液会产生大量啤酒沫状气泡,对系统循环及

浓度测定产生不良影响,此时需通过乙二醇过滤排气器（闭式系统,见图7）或冰槽（开式系统）进行排气,此过程需要进行72～120h,待排气完成溶液基本稳定后,方可对乙二醇溶液浓度进行精确调节,直至在循环状态下连续测定溶液浓度达到设计浓度并不发生变化

。

・93・

程在施工完成后要进行全面的系统联合调试,对各子系统、制/融冰各个运行模式均要进行模拟—空载—带负荷运行的调试。

在2#制冷站项目中,根据项目管理体系,由安装总承包单位会同冰蓄冷专业公司、工程设计单位编制详细的调试大纲,制定调试方法、步骤、内容和目的,设计调试记录内容和格式。

依据调试大纲对各分包单位、设备供应商下达调试任务和责任界限,在单机、分系统调试结果达到要求后,由总承包单位与冰蓄冷专业公司进行联合调试,相关单位予以配合。

由于各调试单位责任明确,由总承包单位统一协调,按调试大纲开展工作,整体调试工作实施顺利。

冰蓄冷系统的复杂性也对项目建成后的运行管理工作提出了更高的要求。

冰蓄冷系统实施的意义在于充分利用峰谷电价降低运行成本,在实际运行时不同的制/大影响,、季节等,由于机场航站楼的冷负荷随航班人流、日照情况有着不同的用冷高峰、低谷,用冷时间也因夜航结束时间发生变化,西安咸阳机场2#制冷站冰蓄冷项目在工程建设初期就要求使用单位进驻建设现场,在施工期间就进行运行管理的培训工作,派驻人员参与了全程的安装施工、调试,对蓄冰系统的各个环节,不同运行模式下各设备的运行状态有了深入了解,在工程竣工后又通过系统的培训和试运行,使运行管理人员均能熟练操作系统,在项目竣工后顺利交付。

目前该制冷站已平稳运行7个制冷季,随着用冷负荷的不断增大,已连续3年达到设计满负荷运行状态,运行状况良好。

4　结语

通过西安咸阳国际机场2#,4#制冷站冰蓄冷项目的建设,可以看出在冰蓄冷工程建设中,除了把好立项关、设计关、投资关以外,还有许多独特问题需要加以关注,要从系统的角度考虑冰蓄冷系统的项目运作方式,注重环节控制和具体工程的应用分析,抓好关键问题的处理办法。

相信在国内冰蓄冷技术被广泛应用于民用制冷项目的今天,还会涌现出更好的项目建设思路,更优的技术方案,为我国节能减排政策的落实作出更大的贡献。

图7　乙二醇过滤排气器

（）,多测点、随机匀。

、板式换热器乙二醇侧出水口、蓄冰槽的泄水口、水泵的进水口布置溶液采样点,在各处的采样溶液浓度一致后方可判定混合过程完成

。

图8　乙二醇浓度测试仪与浓度测试界面

3　项目的调试与运行管理人员培训

冰蓄冷系统与常规制冷系统相比还有一个显著的不同特点就是自控系统复杂,设备之间的联动关系、各控制执行机构在不同运行模式下有显著不同。

这就使冰蓄冷的整体运行流程对自控系统有很大的依赖性,若自控功能在系统联合调试中未达到全模式调试,就可能引起整体工程达不到设计功能要求,进而引起工程的失败。

这就要求冰蓄冷工