一、水泵節(jié)能技術(shù)改造項目案例
某公司電爐循環(huán)冷卻水泵系統(tǒng)節(jié)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300萬噸、鋼材280萬噸的綜合生產(chǎn)能力。可以向石油、化工、汽車、電力、煤炭、機(jī)械制造、鐵路運(yùn)輸?shù)刃袠I(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縫鋼管等品種的生產(chǎn)基地。
三、案例內(nèi)容
1.水泵改造技術(shù)原理
流體輸送系統(tǒng)包括傳動和傳動控制、泵、熱交換系統(tǒng)（交換器和冷卻塔）以及輸送管網(wǎng)等構(gòu)成，如下圖所示：
造成流體輸送高能耗的原因分析
（1）設(shè)計方面：設(shè)計時水泵與電機(jī)設(shè)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(yán)重偏離較高工況點運(yùn)行。
（2）施工方面：管路設(shè)計和施工不太合理、導(dǎo)致局部阻力出現(xiàn)偏高，揚(yáng)程的損耗會有所增加，系統(tǒng)不可以根據(jù)需求進(jìn)行科學(xué)調(diào)度來增加損耗，運(yùn)行維護(hù)管理不當(dāng)沒有進(jìn)行設(shè)備更換，內(nèi)部泄露損耗會增加。
（3）設(shè)備維護(hù)方面：改變工況運(yùn)行，利用閥門節(jié)流進(jìn)行調(diào)節(jié)，來增加揚(yáng)程的損耗。系統(tǒng)不可以根據(jù)需求進(jìn)行科學(xué)調(diào)度來增加損耗，運(yùn)行維護(hù)管理不當(dāng)沒有對配件進(jìn)行更換會增加內(nèi)部泄露的損耗。
結(jié)合流體泵送系統(tǒng)的構(gòu)成對水系統(tǒng)做出以下節(jié)能方案：
（1）傳動裝置進(jìn)行優(yōu)化節(jié)能，利用更換高效節(jié)能水泵電機(jī)。
（2）控制裝置優(yōu)化節(jié)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(tǒng)優(yōu)化節(jié)能，利用更換高效節(jié)能水泵。
（4）管網(wǎng)優(yōu)化節(jié)能，進(jìn)行泵送管網(wǎng)改造和增加整流裝置來提高傳輸效率。
2.改造具體內(nèi)容
（1）改造泵型式和技術(shù)參數(shù)。
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表1 改造前泵型式和技術(shù)參數(shù) |
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|
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(shù)量（臺） |
1 |
2 |
|
4 |
流量（m3/h） |
820 |
1850 |
|
5 |
揚(yáng)程（m） |
≈40 |
≈64 |
|
6 |
轉(zhuǎn)速（r/min） |
1480 |
990 |
|
7 |
軸功率（kW） |
102 |
370 |
|
8 |
電機(jī)輸入功率（kW） |
110 |
395 |
|
9 |
機(jī)組效率（%） |
81 |
81.6 |
|
10 |
必需氣蝕余量（m） |
4 |
5 |
|
11 |
泵殼 |
HT200 |
HT200 |
|
12 |
轉(zhuǎn)子部件 |
靜平衡G6.3 |
靜平衡G6.3 |
|
13 |
軸 |
40Gr |
40Gr |
|
14 |
軸密封型式 |
機(jī)械密封 |
機(jī)械密封 |
|
15 |
軸承型式 |
滾動 |
滾動 |
|
16 |
高效穩(wěn)流裝置 |
RCCH300BIF |
RCCH500BIF |
（2）相關(guān)設(shè)備材質(zhì)。
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表2 相關(guān)設(shè)備材質(zhì) |
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序號 |
零件名稱 |
材料名稱 |
標(biāo)準(zhǔn)代號 |
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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(jī)械密封軸套 |
2Cr13 |
GB3007-88 |
|
5 |
微型渦流增效器 |
2Cr13 |
GB3007-88 |
|
6 |
穩(wěn)流裝置殼體 |
ZG230-450 |
GB2100 |
|
7 |
穩(wěn)流裝置調(diào)節(jié)盤 |
1Cr18Ni9 |
GB3007-88 |
|
8 |
穩(wěn)流裝置導(dǎo)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(shè)備實測數(shù)據(jù)
系統(tǒng)名稱
裝置名稱
額定流量（m3/h）
額定揚(yáng)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(jié)能技改效益分析
項目 參數(shù)
功率（kW）
流量（m3/h）
揚(yáng)程（m）
數(shù)量（臺）
年節(jié)約電量（kW·h）
節(jié)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(jié)能量以及節(jié)能效益
1.年節(jié)能量
（1）改造前后系統(tǒng)（設(shè)備）用能情況和主要參數(shù)。
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表5 改造前后系統(tǒng)（設(shè)備）用能情況和主要參數(shù) |
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系統(tǒng)名稱 |
裝置名稱 |
技改前 |
實測 |
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(yùn)行功率 |
節(jié)電量 |
節(jié)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(jié)電率計算方式：
P節(jié)=（技改前電單耗-技改后結(jié)算期內(nèi)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(yùn)行水量；
節(jié)電效益=月用水量×改造前電單耗×當(dāng)月節(jié)電率×電價。
（3）水泵改造節(jié)能量
項目節(jié)能量只用電節(jié)約所產(chǎn)生的直接節(jié)能效果。
項目實時了7個月，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(jié)能量是989噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
2.年節(jié)能效益
項目實時7個月，電價是0.6元/kW?h，節(jié)能效益：
節(jié)電效益=節(jié)電量×電價
=（1532441.80+215809.02）×0.6/1000萬元
=104.9萬元；
年節(jié)能效益為183萬元。
某公司電爐循環(huán)冷卻水泵系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造項目由水泵廠家總結(jié)，推薦閱讀：什么是高效節(jié)能水泵？
