李輝++陳小青++武志鵬

【摘 要】 節(jié)能減排已經(jīng)上升到了國(guó)家戰(zhàn)略，邯鋼集團(tuán)邯寶能源中心采用能源合同管理模式，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行工況，采用先進(jìn)流體機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)和加工技術(shù)，量身定制高效節(jié)能泵替換高耗能水泵，水泵節(jié)能改造后平均節(jié)電率達(dá)到30%，效果十分明顯。合同能源管理模式為企業(yè)提供了一種便利的節(jié)能技改方式，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)和投資方互利共贏。

【關(guān)鍵詞】 合同能源管理 高效水泵節(jié)能技術(shù) 能耗 效益

近年來(lái)，節(jié)能減排已經(jīng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略。鋼鐵行業(yè)是以能源消耗為主的產(chǎn)業(yè)，隨著全球能源的日益緊張，資源、能源和環(huán)保對(duì)鋼鐵行業(yè)提出越來(lái)越嚴(yán)格的要求。開發(fā)、應(yīng)用節(jié)能減排技術(shù)是鋼鐵企業(yè)降低能耗、發(fā)展低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)的主要途徑之一。

離心泵廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及居民生活的各個(gè)領(lǐng)域，每年消耗在水泵機(jī)組上的電能占全國(guó)電耗的21%以上，離心泵是一種將電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為輸送液體的靜壓能和動(dòng)能的設(shè)備，由于存在電能、機(jī)械能、靜壓能和動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)換，所以其轉(zhuǎn)換效率的高低就備受關(guān)注，尤其是在能源日趨緊張的今天，節(jié)能降耗成為了當(dāng)今社會(huì)的主體。如何提高離心泵的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)化運(yùn)行就成為了用戶的主要研究對(duì)象。

1 節(jié)能改造前水泵實(shí)際運(yùn)行情況

鋼軋泵站共140臺(tái)水泵，循環(huán)水量5萬(wàn)立方/小時(shí)，就設(shè)計(jì)規(guī)模來(lái)講，被稱為亞洲最大的水站，年平均電耗為1900萬(wàn)KW。通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的分析，發(fā)現(xiàn)該泵站存在巨大的能源浪費(fèi)，循環(huán)水系統(tǒng)水泵選型與系統(tǒng)工況不匹配，水泵實(shí)際工作點(diǎn)偏離最佳工況點(diǎn)，遠(yuǎn)離高效區(qū)間，運(yùn)行效率低下；水泵實(shí)際運(yùn)行參數(shù)與水泵額定參數(shù)相差較大；系統(tǒng)局部阻力偏高，揚(yáng)程損耗較大，實(shí)際運(yùn)行耗能高等現(xiàn)象。

2 高效的水泵節(jié)能技術(shù)

針對(duì)目前工礦企業(yè)流體介質(zhì)輸送系統(tǒng)普遍存在“大流量、低效率、高能耗”的狀況，按最佳工況運(yùn)行原則，建立專業(yè)水力數(shù)學(xué)模型和參數(shù)采集標(biāo)準(zhǔn)，通過檢測(cè)復(fù)核當(dāng)前運(yùn)行的工況參數(shù)和設(shè)備額定參數(shù)，準(zhǔn)確判斷引起高能耗的各種原因，準(zhǔn)確找到最佳工況點(diǎn)，并提出最佳匹配方案；然后，通過整改不利因素，按最佳運(yùn)行工況參數(shù)定做高效節(jié)能泵替換目前處于偏工況、低效率運(yùn)行的水泵，消除因系統(tǒng)配置不合理引起的高能耗。

（1）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，“量身定制”提高泵組效率，首先利用一種快速準(zhǔn)確測(cè)量流量的超聲波流量計(jì)對(duì)各泵組工況進(jìn)行測(cè)量包括系統(tǒng)壓力、流量、水質(zhì)、電流、電壓等，對(duì)各泵組實(shí)際外送流量進(jìn)行準(zhǔn)備的測(cè)量、校對(duì)、分析。為提高流量測(cè)量的效率、減少測(cè)量誤差。

（2）先進(jìn)流體機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)的引進(jìn)---計(jì)算機(jī)仿真模型在流體機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，精確度超過三元流設(shè)計(jì)方法。針對(duì)原來(lái)水泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從水力模型、葉輪出口角、流道、泵體與泵蓋的合縫、加工精度、磨擦、容積損失等方面來(lái)進(jìn)行了深入系統(tǒng)研究，對(duì)水泵自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)并對(duì)配套的工藝狀況進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到減少無(wú)用能耗，提高水泵效能的目的。

（3）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件，分析各種不利因素，加裝穩(wěn)流節(jié)能裝置，以提高運(yùn)行效率。該裝置能夠調(diào)節(jié)水泵出水口流態(tài)，使紊亂的流體通過裝置后變?yōu)槠椒€(wěn)的層流，降低水力損失，提高系統(tǒng)效率，達(dá)到節(jié)能的效果。

（4）先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)的大量應(yīng)用，取代了原有的填模鑄造工藝，提高了零件的精確度，降低了流體阻力。

（5）節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用使的控制方式更加靈活。將原有的回流控制手段改為液藕或變頻控制，達(dá)到既靈活又節(jié)能的目的。水泵節(jié)能與變頻控制的有效結(jié)合，更好提高節(jié)能效果。

3 節(jié)能量確認(rèn)機(jī)技改效果

（1）以旋流井自吸泵為例，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行工況，把原來(lái)710KW自吸泵（600WFB-FD）的改造為長(zhǎng)軸泵，改造完成后節(jié)電率41%，如表1所示。

（2）鋼軋泵站改造后運(yùn)行效果：1）節(jié)能泵節(jié)能效益明顯：鋼軋泵站共改造水泵63臺(tái)，改造前月消耗電量1700萬(wàn)KWH，改造完成后1400萬(wàn)KWH，平均節(jié)電量30%。2）備件費(fèi)用大幅降低：根據(jù)合同能源管理簽訂的技術(shù)協(xié)議，5年內(nèi)備件維護(hù)費(fèi)用有節(jié)能公司負(fù)責(zé)，每年降低備件費(fèi)用300萬(wàn)元，5年可以節(jié)約150萬(wàn)元。3）檢修人力大幅降低：檢修人員由40人減少為6人。4）節(jié)能改造完成后，企業(yè)可以分享部分節(jié)能收益，能源合同管理結(jié)束后，節(jié)能設(shè)備和全部節(jié)能效益歸企業(yè)所有。5）社會(huì)效益按每年節(jié)約3600萬(wàn)kWh計(jì)算，每年節(jié)省標(biāo)煤約10800t，每年減少CO2排放35170t，每年可減少粉塵排放9791t。

4 結(jié)語(yǔ)

采用能源合同管理模式（EMC模式）下水泵節(jié)能改造，為企業(yè)提供了一種便利的節(jié)能技改方式，克服了企業(yè)在節(jié)能工作上投資意識(shí)不強(qiáng)、資金壓力大等困窘局面，企業(yè)不用前期投入資金就能享受節(jié)能收益，從根本上解決了困擾企業(yè)資金問題，同時(shí)也為企業(yè)提供了技術(shù)保障，降低了企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)和投資方互利共贏。

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