大冶特殊鋼股份有限公司 電爐循環(huán)冷卻水泵系統(tǒng)節(jié)能專項(xiàng)技術(shù)改造項(xiàng)目

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一、案例名稱

大冶特殊鋼股份有限公司電爐循環(huán)冷卻水泵系統(tǒng)節(jié)能專項(xiàng)技術(shù)改造項(xiàng)日

二、案例業(yè)主

大冶特殊鋼股份有限公司地處湖北省黃石市，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。品種達(dá)800余個(gè)，規(guī)格達(dá)1800余種，可向汽車、石油、化工、煤炭、電力、機(jī)械制造、鐵路運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)以及航海、航空、航天等領(lǐng)域提供服務(wù)，是我國(guó)軸承鋼、齒輪鋼、彈簧鋼、工模具剛及高精度中厚壁無(wú)縫鋼管等品種的生產(chǎn)基地。其大規(guī)格四級(jí)泊鏈鋼為國(guó)內(nèi)第一家、世界第三家通過美國(guó)ABS、挪威DNV、英國(guó)LR等國(guó)際著名船級(jí)社認(rèn)證。軸承鋼、齒輪鋼中的三個(gè)品種獲國(guó)家質(zhì)量金牌獎(jiǎng)，三個(gè)品種獲國(guó)家實(shí)物質(zhì)量金杯獎(jiǎng):單面雙槽彈簧扁鋼獲國(guó)家質(zhì)量銀獎(jiǎng):高強(qiáng)韌性冷作模具鋼、塑料模具鋼、鏡面耐蝕塑料模具鋼獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。

三、案例內(nèi)容

1.電爐水泵改造技術(shù)原理

流體輸送系統(tǒng)包括傳動(dòng)與傳動(dòng)控制、泵、熱交換系統(tǒng)(交換器及冷卻塔)及輸送管網(wǎng)等組成如下圖所示:

流體輸運(yùn)系統(tǒng)

導(dǎo)致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)水泵及電機(jī)設(shè)計(jì)效率偏低、工藝落后，選型偏差大，使水泵嚴(yán)重偏離最佳工況點(diǎn)運(yùn)行。

(2)施工方面:管路設(shè)計(jì)、施工不合理、造成局部阻力偏高，增加了揚(yáng)程損耗;管路滲漏水流旁通，增加流量損耗。

(3)設(shè)備維護(hù)方面:變工況運(yùn)行，通過閥門節(jié)流調(diào)節(jié)，增加揚(yáng)程損耗;系統(tǒng)不能根據(jù)需求科學(xué)調(diào)度，增加損耗;運(yùn)行維護(hù)管理不當(dāng)，未及時(shí)更換備件，增加內(nèi)部泄露損耗。

結(jié)合流體輸送系統(tǒng)構(gòu)成，針對(duì)水系統(tǒng)節(jié)能方案有:

(1)傳動(dòng)裝置優(yōu)化節(jié)能，通過更換高效節(jié)能電機(jī)。

(2)控制裝置優(yōu)化節(jié)能，通過變頻控制及永磁傳動(dòng)控制，減少傳輸控制能量損失。

(3)泵系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能，通過更換高效節(jié)能泵。

(4)管網(wǎng)優(yōu)化節(jié)能，進(jìn)行輸送管網(wǎng)改造及增加整流裝置，提高傳輸效率。

2.改造具體內(nèi)容

(1)改造泵型式及技術(shù)參數(shù)。

表1 改造前泵型式及技術(shù)參數(shù)

(2)相關(guān)設(shè)備材質(zhì)。

表2 相關(guān)設(shè)備材質(zhì)

續(xù)表

(3)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

該合同設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)及安裝執(zhí)行表3國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。

表3 國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范

3.水泵改造實(shí)施情況

電爐水泵改造情況，見表4和表5。

表4 技改前設(shè)備實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

表5 節(jié)能技改效益分析

四、項(xiàng)目年節(jié)能量及節(jié)能效益

1.年節(jié)能量

(1)改造前后系統(tǒng)(設(shè)備)用能情況及主要參數(shù)。

表6 改造前后系統(tǒng)(設(shè)備)用能情況及主要參數(shù)

電爐水泵于2013年4月底改造成功，二組泵改造完成投入生產(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)穩(wěn)定，設(shè)備用電耗顯著減低，同時(shí)消除了改造前水泵設(shè)備振動(dòng)、噪聲大等現(xiàn)象，水泵節(jié)能改造取得良好效果。2013年6月-2013年12月運(yùn)行情況見表7和表8.

表7 5組泵運(yùn)行情況

表8 8組泵運(yùn)行情況

(2)節(jié)能量計(jì)算方法。

節(jié)電率計(jì)算方式:

P.=(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x改造前電單耗x當(dāng)月節(jié)電率x電價(jià)。

(3)水泵改造節(jié)能量。

該項(xiàng)目節(jié)能量?jī)H以用電節(jié)約所產(chǎn)生的直接節(jié)能效果。

項(xiàng)日實(shí)施7個(gè)月，其中，8組泵總耗電量為3888756kWh，總產(chǎn)水量為17567070t，技改前電單耗為0.3086kW·h/t。

8組泵節(jié)電量(kW·h)=Px技改前電單耗x總運(yùn)行水量

=(0.3086-0.2214)/0.3086x0.3086x17567070 kW-h

=1532441.80 kWh;

5組泵技總耗電量為612415kW·h，總產(chǎn)水量為4187431t，改前電耗為0.1954kW:h/t。

五、商業(yè)模式

該項(xiàng)目采用節(jié)能效益分享型的合同能源管理模式。

在該項(xiàng)目中，節(jié)能服務(wù)公司承擔(dān)改造的全部設(shè)備采購(gòu)、安裝維護(hù)費(fèi)用，并提供專業(yè)的技術(shù)支持。

項(xiàng)目通過安裝專門的流量及電量測(cè)量?jī)x表檢測(cè)，雙方確認(rèn)后投入使用。項(xiàng)目驗(yàn)收合格后，對(duì)每月節(jié)能量進(jìn)行確認(rèn)，每3個(gè)月結(jié)算1次，效益分享期共3年，分成比例為5:5(三年一致)，當(dāng)3年分享期滿或節(jié)能服務(wù)公司分享收入達(dá)到178萬(wàn)元(合同約定封頂)時(shí)，效益分享期結(jié)束。

六、融資渠道

項(xiàng)目投資額124萬(wàn)元，其中設(shè)備采購(gòu)及安裝費(fèi)用94萬(wàn)元，管理費(fèi)用30萬(wàn)元，均為節(jié)能服務(wù)公司自有資金。