一、水泵節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)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(xiàng)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。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(guó)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(nèi)容

1.水泵改造技術(shù)原理

流體輸送系統(tǒng)包括傳動(dòng)和傳動(dòng)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(jì)方面：設(shè)計(jì)時(shí)水泵與電機(jī)設(shè)計(jì)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(yán)重偏離較高工況點(diǎn)運(yùn)行。

（2）施工方面：管路設(shè)計(jì)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(huì)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(lái)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(huì)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(lái)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(lái)增加損耗，運(yùn)行維護(hù)管理不當(dāng)沒有對(duì)配件進(jìn)行更換會(huì)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(duì)水系統(tǒng)做出以下節(jié)能方案：

（1）傳動(dòng)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(dòng)控制來(lái)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(lái)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)。

表1 改造前泵型式和技術(shù)參數(shù)
序號(hào)	名稱	8號(hào)電爐5組冷水泵2號(hào)
1	泵型式	單級(jí)雙吸臥式泵	單級(jí)雙吸臥式泵
2	泵型號(hào)	RCCS300-Y50	RCCS500-Y45（Ⅰ）
3	數(shù)量（臺(tái)）	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(dòng)	滾動(dòng)
16	高效穩(wěn)流裝置	RCCH300BIF	RCCH500BIF

（2）相關(guān)設(shè)備材質(zhì)。

表2 相關(guān)設(shè)備材質(zhì)
序號(hào)	零件名稱	材料名稱	標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)
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(shí)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(shí)測(cè)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(shí)際電流（A）

實(shí)測(cè)流量（m3/h）

需要流量（m3/h）

實(shí)測(cè)壓力（MPa）

需要壓力（MPa）

泵使用情況

8號(hào)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(hào)、3號(hào)

1746

74

560

65.8

6000

57/45

3600

3500～3700

0.61（ 出口壓力）

0.61（ 出口壓力）

二用一備

表4 節(jié)能技改效益分析
項(xiàng)目                  參數(shù)			功率（kW）	流量（m3/h）	揚(yáng)程（m）	數(shù)量（臺(tái)）	年節(jié)約電量（kW·h）	節(jié)電率（%）
8號(hào)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

四、項(xiàng)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)。

表5 改造前后系統(tǒng)（設(shè)備）用能情況和主要參數(shù)
系統(tǒng)名稱	裝置名稱	技改前				實(shí)測(cè)			技改后			測(cè)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(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(hào)	280	6	33.5	0.85	747	0.39	17	800	0.4	110	358205	28.23
	8組冷水泵2號(hào)	560	6	65.8	0.85	2900	0.62	43	3700	0.62	395	2786414	30.81
	8組冷水泵3號(hào)	560	6	65.8	0.85	——	——	45	——	——	395	——	——

（2）節(jié)能量計(jì)算方法電爐水泵在2021年4月底改造成功，二組泵改造完成后投入生產(chǎn)連續(xù)運(yùn)行一個(gè)多月。改造后生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行良好，性能參數(shù)等各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定，設(shè)備用電好顯著降低，并且消除了改造前水泵振動(dòng)和噪聲大的情況，水泵節(jié)能改造取得了不錯(cuò)的效果。

節(jié)電率計(jì)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(jì)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(jià)。

（3）水泵改造節(jié)能量

項(xiàng)目節(jié)能量只用電節(jié)約所產(chǎn)生的直接節(jié)能效果。

項(xiàng)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(jié)能量是989噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

2.年節(jié)能效益

項(xiàng)目實(shí)時(shí)7個(gè)月，電價(jià)是0.6元/kW?h，節(jié)能效益：

節(jié)電效益=節(jié)電量×電價(jià)

=（1532441.80+215809.02）×0.6/1000萬(wàn)元

=104.9萬(wàn)元；

年節(jié)能效益為183萬(wàn)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(xiàng)目由水泵廠家總結(jié)，推薦閱讀：什么是高效節(jié)能水泵？