一、水泵節能技術(shù)改造項目案例
某公司電爐循環(huán)冷卻水泵系統節能技術(shù)改造項目
二、用能單位
某公司位于湖北省黃石市，具有年產(chǎn)特殊鋼300萬(wàn)噸、鋼材280萬(wàn)噸的綜合生產(chǎn)能力?？梢韵蚴?、化工、汽車(chē)、電力、煤炭、機械制造、鐵路運輸等行業(yè)和航海、航空等領(lǐng)域提供服務(wù)。是我國齒輪鋼、軸承鋼、彈簧鋼、工模具鋼和高精度中厚壁無(wú)縫鋼管等品種的生產(chǎn)基地。
三、案例內容
1.水泵改造技術(shù)原理
流體輸送系統包括傳動(dòng)和傳動(dòng)控制、泵、熱交換系統（交換器和冷卻塔）以及輸送管網(wǎng)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(shí)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(huì )造成水泵嚴重偏離較高工況點(diǎn)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(huì )有所增加，系統不可以根據需求進(jìn)行科學(xué)調度來(lái)增加損耗，運行維護管理不當沒(méi)有進(jìn)行設備更換，內部泄露損耗會(huì )增加。
（3）設備維護方面：改變工況運行，利用閥門(mén)節流進(jìn)行調節，來(lái)增加揚程的損耗。系統不可以根據需求進(jìn)行科學(xué)調度來(lái)增加損耗，運行維護管理不當沒(méi)有對配件進(jìn)行更換會(huì )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(dòng)裝置進(jìn)行優(yōu)化節能，利用更換高效節能水泵電機。
（2）控制裝置優(yōu)化節能，利用變頻控制和永磁傳動(dòng)控制來(lái)減少傳輸控制能量損失。
（3）水泵系統優(yōu)化節能，利用更換高效節能水泵。
（4）管網(wǎng)優(yōu)化節能，進(jìn)行泵送管網(wǎng)改造和增加整流裝置來(lái)提高傳輸效率。
2.改造具體內容
（1）改造泵型式和技術(shù)參數。
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表1 改造前泵型式和技術(shù)參數 |
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|
序號 |
名稱(chēng) |
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(dòng) |
滾動(dòng) |
|
16 |
高效穩流裝置 |
RCCH300BIF |
RCCH500BIF |
（2）相關(guān)設備材質(zhì)。
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表2 相關(guān)設備材質(zhì) |
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序號 |
零件名稱(chēng) |
材料名稱(chēng) |
標準代號 |
|
1 |
高效輸送葉輪 |
ZG230-450 |
GB2100 |
|
2 |
泵軸 |
40Cr |
GB3007-88 |
|
3 |
密封環(huán) |
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(pán) |
1Cr18Ni9 |
GB3007-88 |
|
8 |
穩流裝置導葉片 |
1Cr18Ni9 |
GB3007-88 |
3.水泵改造實(shí)施情況
電爐水泵改造情況見(jiàn)表3和表4。
表3 技改前設備實(shí)測數據
系統名稱(chēng)
裝置名稱(chēng)
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(shí)際電流（A）
實(shí)測流量（m3/h）
需要流量（m3/h）
實(shí)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。
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表5 改造前后系統（設備）用能情況和主要參數 |
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系統名稱(chēng) |
裝置名稱(chēng) |
技改前 |
實(shí)測 |
技改后 |
測算 |
||||||||
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|
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(jià)。
（3）水泵改造節能量
項目節能量只用電節約所產(chǎn)生的直接節能效果。
項目實(shí)時(shí)了7個(gè)月，8組泵總耗電量是3888756kW?h，總產(chǎn)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(shí)時(shí)7個(gè)月，電價(jià)是0.6元/kW?h，節能效益：
節電效益=節電量×電價(jià)
=（1532441.80+215809.02）×0.6/1000萬(wàn)元
=104.9萬(wàn)元；
年節能效益為183萬(wàn)元。
某公司電爐循環(huán)冷卻水泵系統節能技術(shù)改造項目由水泵廠(chǎng)家總結，推薦閱讀：什么是高效節能水泵？
