一、水泵节能技术改造项目案例
某公司电炉循环冷却水泵系统节能技术改造项目
二、用能单位
某公司位于湖北省黄石市,具有年产特殊钢300万吨、钢材280万吨的综合生产能力。可以向石油、化工、汽车、电力、煤炭、机械制造、铁路运输等行业和航海、航空等领域提供服务。是我国齿轮钢、轴承钢、弹簧钢、工模具钢和高精度中厚壁无缝钢管等品种的生产基地。
三、案例内容
1.水泵改造技术原理
流体输送系统包括传动和传动控制、泵、热交换系统(交换器和冷却塔)以及输送管网等构成,如下图所示:
造成流体输送高能耗的原因分析
(1)设计方面:设计时水泵与电机设计效率偏低而且工艺比较落后,选型偏差比较大,会造成水泵严重偏离较高工况点运行。
(2)施工方面:管路设计和施工不太合理、导致局部阻力出现偏高,扬程的损耗会有所增加,系统不可以根据需求进行科学调度来增加损耗,运行维护管理不当没有进行设备更换,内部泄露损耗会增加。
(3)设备维护方面:改变工况运行,利用阀门节流进行调节,来增加扬程的损耗。系统不可以根据需求进行科学调度来增加损耗,运行维护管理不当没有对配件进行更换会增加内部泄露的损耗。
结合流体泵送系统的构成对水系统做出以下节能方案:
(1)传动装置进行优化节能,利用更换高效节能水泵电机。
(2)控制装置优化节能,利用变频控制和永磁传动控制来减少传输控制能量损失。
(3)水泵系统优化节能,利用更换高效节能水泵。
(4)管网优化节能,进行泵送管网改造和增加整流装置来提高传输效率。
2.改造具体内容
(1)改造泵型式和技术参数。
表1 改造前泵型式和技术参数 |
|||
序号 |
名称 |
8号电炉5组冷水泵2号 |
|
1 |
泵型式 |
单级双吸卧式泵 |
单级双吸卧式泵 |
2 |
泵型号 |
RCCS300-Y50 |
RCCS500-Y45(Ⅰ) |
3 |
数量(台) |
1 |
2 |
4 |
流量(m³/h) |
820 |
1850 |
5 |
扬程(m) |
≈40 |
≈64 |
6 |
转速(r/min) |
1480 |
990 |
7 |
轴功率(kW) |
102 |
370 |
8 |
电机输入功率(kW) |
110 |
395 |
9 |
机组效率(%) |
81 |
81.6 |
10 |
必需气蚀余量(m) |
4 |
5 |
11 |
泵壳 |
HT200 |
HT200 |
12 |
转子部件 |
静平衡G6.3 |
静平衡G6.3 |
13 |
轴 |
40Gr |
40Gr |
14 |
轴密封型式 |
机械密封 |
机械密封 |
15 |
轴承型式 |
滚动 |
滚动 |
16 |
高效稳流装置 |
RCCH300BIF |
RCCH500BIF |
(2)相关设备材质。
表2 相关设备材质 |
|||
序号 |
零件名称 |
材料名称 |
标准代号 |
1 |
高效输送叶轮 |
ZG230-450 |
GB2100 |
2 |
泵轴 |
40Cr |
GB3007-88 |
3 |
密封环 |
HT200 |
GB2100 |
4 |
机械密封轴套 |
2Cr13 |
GB3007-88 |
5 |
微型涡流增效器 |
2Cr13 |
GB3007-88 |
6 |
稳流装置壳体 |
ZG230-450 |
GB2100 |
7 |
稳流装置调节盘 |
1Cr18Ni9 |
GB3007-88 |
8 |
稳流装置导叶片 |
1Cr18Ni9 |
GB3007-88 |
3.水泵改造实施情况
电炉水泵改造情况见表3和表4。
表3 技改前设备实测数据
系统名称
装置名称
额定流量(m³/h)
额定扬程(m)
额定功率(kW)
额定电流(A)
电压(V)
实际电流(A)
实测流量(m³/h)
需要流量(m³/h)
实测压力(MPa)
需要压力(MPa)
泵使用情况
8号电炉泵房
5组泵
1170
85
280
33.5
6000
16
747
800
0.39(总管压力)
0.39(总管压力)
一用一备
8组泵2号、3号
1746
74
560
65.8
6000
57/45
3600
3500~3700
0.61(
0.61(
二用一备
表4 节能技改效益分析
项目 参数
功率(kW)
流量(m³/h)
扬程(m)
数量(台)
年节约电量(kW·h)
节电率(%)
8号电炉水泵房
5组泵
技改前
136.34
747
39
1
208637
19.32
技改后
110
820
40
1
8组泵
技改前
509/405
1800
60
2
1536480
21.2
技改后
360
1850
61
2
出口压力)
出口压力)
四、项目年节能量以及节能效益
1.年节能量
(1)改造前后系统(设备)用能情况和主要参数。
表5 改造前后系统(设备)用能情况和主要参数 |
|||||||||||||
系统名称 |
装置名称 |
技改前 |
实测 |
技改后 |
测算 |
||||||||
|
|
额定功率 |
额定电压 |
额定电流 |
功率因素 |
流量 |
总管压力 |
电流 |
需要流量 |
需要压力 |
运行功率 |
节电量 |
节能率 |
|
|
kW |
kV |
A |
cosΦ |
m³/h |
Mpa |
A |
m³/h |
Mpa |
kW |
kW·h |
% |
电炉 |
5组冷水泵2号 |
280 |
6 |
33.5 |
0.85 |
747 |
0.39 |
17 |
800 |
0.4 |
110 |
358205 |
28.23 |
|
8组冷水泵2号 |
560 |
6 |
65.8 |
0.85 |
2900 |
0.62 |
43 |
3700 |
0.62 |
395 |
2786414 |
30.81 |
|
8组冷水泵3号 |
560 |
6 |
65.8 |
0.85 |
—— |
—— |
45 |
—— |
—— |
395 |
—— |
—— |
节电率计算方式:
P节=(技改前电单耗-技改后结算期内电单耗)/技改前电单耗;
技改后的电单耗计算方法:
电单耗=电的消耗量/运行水量;
节电效益=月用水量×改造前电单耗×当月节电率×电价。
(3)水泵改造节能量
项目节能量只用电节约所产生的直接节能效果。
项目实时了7个月,8组泵总耗电量是3888756kW▪h,总产水量是17567070t,技改前的电单耗是0.3086kW▪h/t。年节能量是989吨标准煤。
2.年节能效益
项目实时7个月,电价是0.6元/kW▪h,节能效益:
节电效益=节电量×电价
=(1532441.80+215809.02)×0.6/1000万元
=104.9万元;
年节能效益为183万元。
某公司电炉循环冷却水泵系统节能技术改造项目由水泵厂家总结,推荐阅读:什么是高效节能水泵?