一、水泵節能技術改造項目案例
某公司電爐循環冷卻水泵系統節能技術改造項目
二、用能單位
某公司位于湖北省黃石市,具有年產特殊鋼300萬噸、鋼材280萬噸的綜合生產能力。可以向石油、化工、汽車、電力、煤炭、機械制造、鐵路運輸等行業和航海、航空等領域提供服務。是我國齒輪鋼、軸承鋼、彈簧鋼、工模具鋼和高精度中厚壁無縫鋼管等品種的生產基地。
三、案例內容
1.水泵改造技術原理
流體輸送系統包括傳動和傳動控制、泵、熱交換系統(交換器和冷卻塔)以及輸送管網等構成,如下圖所示:
造成流體輸送高能耗的原因分析
(1)設計方面:設計時水泵與電機設計效率偏低而且工藝比較落后,選型偏差比較大,會造成水泵嚴重偏離較高工況點運行。
(2)施工方面:管路設計和施工不太合理、導致局部阻力出現偏高,揚程的損耗會有所增加,系統不可以根據需求進行科學調度來增加損耗,運行維護管理不當沒有進行設備更換,內部泄露損耗會增加。
(3)設備維護方面:改變工況運行,利用閥門節流進行調節,來增加揚程的損耗。系統不可以根據需求進行科學調度來增加損耗,運行維護管理不當沒有對配件進行更換會增加內部泄露的損耗。
結合流體泵送系統的構成對水系統做出以下節能方案:
(1)傳動裝置進行優化節能,利用更換高效節能水泵電機。
(2)控制裝置優化節能,利用變頻控制和永磁傳動控制來減少傳輸控制能量損失。
(3)水泵系統優化節能,利用更換高效節能水泵。
(4)管網優化節能,進行泵送管網改造和增加整流裝置來提高傳輸效率。
2.改造具體內容
(1)改造泵型式和技術參數。
表1 改造前泵型式和技術參數 |
|||
序號 |
名稱 |
8號電爐5組冷水泵2號 |
|
1 |
泵型式 |
單級雙吸臥式泵 |
單級雙吸臥式泵 |
2 |
泵型號 |
RCCS300-Y50 |
RCCS500-Y45(Ⅰ) |
3 |
數量(臺) |
1 |
2 |
4 |
流量(m3/h) |
820 |
1850 |
5 |
揚程(m) |
≈40 |
≈64 |
6 |
轉速(r/min) |
1480 |
990 |
7 |
軸功率(kW) |
102 |
370 |
8 |
電機輸入功率(kW) |
110 |
395 |
9 |
機組效率(%) |
81 |
81.6 |
10 |
必需氣蝕余量(m) |
4 |
5 |
11 |
泵殼 |
HT200 |
HT200 |
12 |
轉子部件 |
靜平衡G6.3 |
靜平衡G6.3 |
13 |
軸 |
40Gr |
40Gr |
14 |
軸密封型式 |
機械密封 |
機械密封 |
15 |
軸承型式 |
滾動 |
滾動 |
16 |
高效穩流裝置 |
RCCH300BIF |
RCCH500BIF |
(2)相關設備材質。
表2 相關設備材質 |
|||
序號 |
零件名稱 |
材料名稱 |
標準代號 |
1 |
高效輸送葉輪 |
ZG230-450 |
GB2100 |
2 |
泵軸 |
40Cr |
GB3007-88 |
3 |
密封環 |
HT200 |
GB2100 |
4 |
機械密封軸套 |
2Cr13 |
GB3007-88 |
5 |
微型渦流增效器 |
2Cr13 |
GB3007-88 |
6 |
穩流裝置殼體 |
ZG230-450 |
GB2100 |
7 |
穩流裝置調節盤 |
1Cr18Ni9 |
GB3007-88 |
8 |
穩流裝置導葉片 |
1Cr18Ni9 |
GB3007-88 |
3.水泵改造實施情況
電爐水泵改造情況見表3和表4。
表3 技改前設備實測數據
系統名稱
裝置名稱
額定流量(m3/h)
額定揚程(m)
額定功率(kW)
額定電流(A)
電壓(V)
實際電流(A)
實測流量(m3/h)
需要流量(m3/h)
實測壓力(MPa)
需要壓力(MPa)
泵使用情況
8號電爐泵房
5組泵
1170
85
280
33.5
6000
16
747
800
0.39(總管壓力)
0.39(總管壓力)
一用一備
8組泵2號、3號
1746
74
560
65.8
6000
57/45
3600
3500~3700
0.61(
0.61(
二用一備
表4 節能技改效益分析
項目 參數
功率(kW)
流量(m3/h)
揚程(m)
數量(臺)
年節約電量(kW·h)
節電率(%)
8號電爐水泵房
5組泵
技改前
136.34
747
39
1
208637
19.32
技改后
110
820
40
1
8組泵
技改前
509/405
1800
60
2
1536480
21.2
技改后
360
1850
61
2
出口壓力)
出口壓力)
四、項目年節能量以及節能效益
1.年節能量
(1)改造前后系統(設備)用能情況和主要參數。
表5 改造前后系統(設備)用能情況和主要參數 |
|||||||||||||
系統名稱 |
裝置名稱 |
技改前 |
實測 |
技改后 |
測算 |
||||||||
|
|
額定功率 |
額定電壓 |
額定電流 |
功率因素 |
流量 |
總管壓力 |
電流 |
需要流量 |
需要壓力 |
運行功率 |
節電量 |
節能率 |
|
|
kW |
kV |
A |
cosΦ |
m3/h |
Mpa |
A |
m3/h |
Mpa |
kW |
kW·h |
% |
電爐 |
5組冷水泵2號 |
280 |
6 |
33.5 |
0.85 |
747 |
0.39 |
17 |
800 |
0.4 |
110 |
358205 |
28.23 |
|
8組冷水泵2號 |
560 |
6 |
65.8 |
0.85 |
2900 |
0.62 |
43 |
3700 |
0.62 |
395 |
2786414 |
30.81 |
|
8組冷水泵3號 |
560 |
6 |
65.8 |
0.85 |
—— |
—— |
45 |
—— |
—— |
395 |
—— |
—— |
節電率計算方式:
P節=(技改前電單耗-技改后結算期內電單耗)/技改前電單耗;
技改后的電單耗計算方法:
電單耗=電的消耗量/運行水量;
節電效益=月用水量×改造前電單耗×當月節電率×電價。
(3)水泵改造節能量
項目節能量只用電節約所產生的直接節能效果。
項目實時了7個月,8組泵總耗電量是3888756kW?h,總產水量是17567070t,技改前的電單耗是0.3086kW?h/t。年節能量是989噸標準煤。
2.年節能效益
項目實時7個月,電價是0.6元/kW?h,節能效益:
節電效益=節電量×電價
=(1532441.80+215809.02)×0.6/1000萬元
=104.9萬元;
年節能效益為183萬元。
某公司電爐循環冷卻水泵系統節能技術改造項目由水泵廠家總結,推薦閱讀:什么是高效節能水泵?