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？
