这套工业冷冻机组服务于40 万 t/年 HDPE生产线，采用“三台互为备用”策略与变流量控制，设计总冷量约 2,200 kW，面向全年稳定运行与低能耗。

 

以三台冷冻机并联系统（两运一备/按需轮换）+ 变频泵＋变流量实现 2,200 kW 冷量输出；按 AHRI 550/590 进行性能选型与验收，参考 ASHRAE 机房与控制要点，结合 HDPE 工艺对关键换热单元的温度稳定和冗余要求优化配置。(AHRI)

 

下面我把项目背景、工况与挑战、系统方案、关键技术（控制/能效/材料）、选型核算思路与 O&M 一次讲透，并附外部链接便于核验与合规对标。

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项目背景与目标

• 装置与工艺：恒力石化（大连长兴岛基地）HDPE 生产采用国际主流技术路线；例如，恒力曾公开选择 LyondellBasell Hostalen ACP 技术用于 400 KTA HDPE 装置（同园区项目维度参考）。该类装置对循环冷源的稳定性与冗余度要求高。(LyondellBasell)

• 目标：在 2,200 kW 冷量等级，满足聚合/分离/换热环节的温度带稳定与全年化运行；实现N+1 可用度、低比能耗与易维护。

工况与挑战

• 温区：典型 5～12 °C 级冷媒（或更低，视反应放热与后续冷却器端温差），需保证关键换热器端最小换热裕度。

• 负荷波动：开车/切换牌号/夏季高热湿等带来明显部分负荷运行场景。

• 合规与对标：冷水机组性能按 AHRI 550/590 进行声明/见证；机房设计与群控策略参考 ASHRAE 冷机房设计要点。(AHRI)

方案总览

1. 冷冻机配置：三台并联（示例：3 × ~1,100 kW 级，留有裕度），两运一备并可轮换值守，支持分级启停与VFD 调速。

2. 水系统：一次泵变流量（或一次二次），差压恒定控制；末端阀门动平衡；旁通稳流/防低流量保护。

3. 换热与材质：壳管或板式换热器根据水质/压降选择；对氯离子/硬度有水质控制与腐蚀风险管理。

4. 控制：群控按等效 COP 优先与台数优先两种策略切换；最小台数运行保障高 COP；季节性“低冷凝温”优化。

5. 验收与计量：按 AHRI 550/590 工况点取样记录（含修正），并对泵功/冷塔功进行系统级 KPI 统计。(AHRI)

关键技术要点

1) 三台互为备用：可用度与能效兼顾

• 两运一备/轮换：保证大修/故障时仍可满足大部分负荷；通过轮换均衡等效工时与维护窗口。

• 台数优化：群控优先维持单机在高效区间，避免多台低负荷“趴线”运行造成 COP 下滑；变频在 50–80% 负荷段收益明显。

• 系统级能效：不仅看机组 COP，也纳入泵/冷却塔/风机功率（系统 kW/RT）。ASHRAE 机房设计文档给出策略与示例。(WCTI Inc.)

2) 选型与合规

• AHRI 550/590：用于蒸汽压缩式冷水机组的性能评级与验收标准（最新 2023 版）。明确测试工况与修正方法，适合招采与现场验收。(AHRI)

• （如含防冻工况）：若蒸发侧或冷凝侧掺乙二醇等溶液，应注意 ASHRAE 90.1 解释——含乙二醇的冷水机不应直接以“清水表格”声称 90.1 符合性。(ASHRAE)

3) 机房与水系统控制

• 变流量：差压设点＋末端阀门联动；防“低流量结冰/低温差”。

• 低冷凝温运行：冬季/夜间降低冷凝温可显著提升 COP；但需校核冷凝器最小流速与结垢风险。

• 监测：供回水温差、瞬时冷量、电表、泵/塔功率独立计量，建立“系统 kW/RT—负荷”曲线；ASHRAE 文档提供整厂策略示意。(WCTI Inc.)

选型与计算示例（方法论）

以下以 2,200 kW 总冷量为目标，展示群控与设备容量的推演思路。请用贵司实测数据替换示例数字。

1. 容量分摊：按“≥单台可带 60–70% 装置常规负荷”为原则；如 3×1,100 kW，任意两台即可覆盖 ≥2,000 kW。

2. 塔/泵匹配：依据最大夏季湿球温与扬程，确定冷却塔与泵功率；系统最不利工况下的NPSH 与最小流速满足限值。

3. 台数切换逻辑：以“系统 kW/RT 最小化”为目标函数，选择单台深载或两台中载；结合现场曲线决定分界点。

4. 验收工况点：参考 AHRI 550/590 的额定与 IPLV/NPLV方法；设置现场计量，记录水侧 ΔT、流量与电功并按标准修正。(AHRI)

实施与调试要点

• 水处理：硬度/氯离子控制与旁滤；板换压差监测与定期清洗计划。

• 自控联锁：低温差/低流量/防冻保护；群控“防频繁启停”滞回；冷却塔低温防冻。

• 基线测试：完成“单台/双台/三台”典型负荷点测，绘制系统 kW/RT 曲线；与 ASHRAE 机房设计建议对比优化。(WCTI Inc.)

运行维护（O&M）

• 周/月度：ΔT、流量、kW/RT、塔风机与泵电流曲线；

• 季度：换热器清洗/药洗评估；变频器故障统计与轴承温升趋势；

• 年度：对照 AHRI 550/590 工况点复验抽检（如需），更新群控最优分界点。(AHRI)

安全、合规与可持续

• 标准对齐：AHRI 550/590 作为性能对标；ASHRAE 机房/系统设计用于能效与控制策略；（若使用乙二醇）遵守 90.1 解释避免误报符合性。(AHRI)

• 行业背景：恒力大连园区的 HDPE/配套项目信息可参考 LyondellBasell Hostalen ACP 400 KTA 技术公告（同园区/同品类参考）。(LyondellBasell)

• 可持续：群控＋低冷凝温运行可显著降低全年化 kWh/t-HDPE；系统计量可作为能效考核与节能改造的依据。

与恒力业务的契合点（背景资料）

• 恒力化工版图/装置扩建：PTA/烯烃/聚烯烃一体化带来对工业冷冻机组的高可靠需求。行业背景报道可参阅（示例：Argus 对恒力 PTA 能力扩张综述）。(argusmedia.com)

快速检查清单（给工程师与采购）

1. 三台并联系统的最不利工况容量覆盖与N+1 确认完毕。

2. AHRI 550/590 作为技术协议与验收标准写入合同。(AHRI)

3. 选择一次泵变流量/一次二次策略，并完成末端/差压/旁通联锁。

4. 机房系统计量齐全：机组、泵、塔分别计量，形成系统 kW/RT 曲线。

5. 水质与换热器维护计划（ΔP 触发阈值与停机窗口）明确。

6. （如用乙二醇）严格按 ASHRAE 90.1 解释处理合规声明。(ASHRAE)

常见问题（FAQ）

Q：两运一备 vs. 三台都小一号，哪个更省电？ A：以系统 kW/RT 比较更客观。多数情况下，“少台高载+ 低冷凝温”更优，但需结合泵/塔功率和、机组高载 COP 曲线决定。ASHRAE 的机房设计资料提供了分台启停的思路。(WCTI Inc.)

Q：怎么做现场验收？ A：按 AHRI 550/590 的额定/部分负荷点，采集水侧 ΔT、流量与电功，按标准修正后出具报告；必要时第三方见证。(AHRI)

Q：HDPE 工艺对冷源最关心什么？ A：温度稳定与冗余。某些环节（如聚合/分离换热）对温度波动敏感；因此需要台数冗余与快速切换，同时保证端温差与最小流量。

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参考外链（精选）

• LyondellBasell：恒力大连 400 KTA HDPE 技术新闻（Hostalen ACP）—园区/能力参考。(LyondellBasell)

• ANSI/AHRI 550/590-2023：冷水机组性能评级与验收标准（PDF）。(AHRI)

• ASHRAE｜Chiller Plant Design：冷机房与系统能效策略（PDF）。(WCTI Inc.)

• ASHRAE 90.1 解释（IC-90.1-2016-11）：含乙二醇时的合规说明（PDF）。(ASHRAE)