循環(huán)水泵節(jié)能技改案例分析

1、循環(huán)水泵節(jié)能技改案例分析杭聯(lián)熱電廖原循環(huán)水泵的配備是一般由設(shè)計(jì)院根據(jù)一定理論經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)配置，處于安全起見(jiàn)在設(shè)計(jì)上都放有較大的余量，另外管道特性實(shí)際情況和最初設(shè)計(jì)的理論也可能存在偏差，設(shè)計(jì)上無(wú)法完全考慮到。循環(huán)水系統(tǒng)冷卻泵一般具有一定的節(jié)能空間。一、風(fēng)機(jī)、泵類流體輸送設(shè)備節(jié)電原理在流體輸送系統(tǒng)中，風(fēng)機(jī)、泵類機(jī)械總是與特定的管路相連，其工作狀態(tài)點(diǎn)由風(fēng)機(jī)、泵類機(jī)械的性能曲線與管路的特性曲線共同決定（如圖1）。但如果風(fēng)機(jī)、泵類機(jī)械的設(shè)計(jì)點(diǎn)偏離了工作狀態(tài)點(diǎn)，則系統(tǒng)的運(yùn)行工況將偏離設(shè)計(jì)工況。如圖2，曲線I為管路的特性曲線，流量 Qa是系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量，在此流量下，管路的阻力為 Ha,即水泵的揚(yáng)程為 Ha,應(yīng)選用

2、圖中A點(diǎn)所示的流量和揚(yáng)程。 但如果實(shí)際選用了額定流量為 Qa揚(yáng)程為He的的水泵的話，則水泵的工作點(diǎn)將移至圖中的B點(diǎn)，這時(shí)系統(tǒng)中的水流量將大于設(shè)計(jì)流量 Qa,達(dá)到Qb,由于流量的增大，水泵的運(yùn)行功率也增大，使得水泵的能耗增 多。同時(shí)，由于水泵的額定流量為Qa,因此水泵實(shí)際運(yùn)行在 A點(diǎn)時(shí)的工作效率最高，如果工況點(diǎn)偏移至B點(diǎn)，圖2的效率曲線圖可以看出，水泵的工作效率急劇下降，造成很多不必要 的能源浪費(fèi)。II I圖水泵工I乍點(diǎn)示童圖2不同水泵的工作點(diǎn)變化由于風(fēng)機(jī)、泵類流體輸送設(shè)備有上圖中所描述的特性,因此風(fēng)機(jī)、泵類流體輸送設(shè)備在設(shè)計(jì)中有一唯一的最佳運(yùn)行工況點(diǎn)，在該點(diǎn)下運(yùn)行的運(yùn)行效率達(dá)到最高，也是最節(jié)能

3、的。但如果實(shí)際運(yùn)行工況點(diǎn)偏離設(shè)計(jì)的最佳運(yùn)行工況點(diǎn)，則運(yùn)行效率也大大降低， 造成能耗白白的浪費(fèi)。泵的工作運(yùn)行取決于泵的性能曲線，還取決于管路系統(tǒng)的性能，即管路特性曲線。由這兩條曲線的交點(diǎn)來(lái)決定泵在管路系統(tǒng)中的運(yùn)行工況。同時(shí)，水泵本身因設(shè)計(jì)、 加工、安裝等原因，不同廠家和型號(hào)的泵本身的效率是有較大 差異的。另，運(yùn)行后的汽蝕，腐蝕、結(jié)垢、維護(hù)等原因會(huì)使泵的效率逐漸下降。二、循環(huán)水泵實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)分析我公司循環(huán)水系統(tǒng)配置有4臺(tái)大功率循環(huán)水泵（20Sh-13A）。單臺(tái)循環(huán)水泵額定流量1870M/h，額定揚(yáng)稱程 31m軸功率187kw。循環(huán)水泵隨季節(jié)變換冷卻負(fù)荷不同，實(shí)際會(huì)投 用1-3臺(tái)循環(huán)水泵。機(jī)組已穩(wěn)定

4、運(yùn)行，管道特性也不會(huì)再有變化，根據(jù)現(xiàn)有的管道特性來(lái)重 新設(shè)計(jì)配置最合理的水泵，來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的。對(duì)循環(huán)水泵進(jìn)行運(yùn)行狀況進(jìn)行測(cè)算。如圖為單臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行曲線。A點(diǎn)為設(shè)計(jì)工作點(diǎn)，但實(shí)際工作點(diǎn)為B點(diǎn)。由于泵設(shè)計(jì)是按 A設(shè)計(jì)，所以實(shí)際工作點(diǎn)偏離至B點(diǎn)后，泵實(shí)際工作效率要低于最大工作效率。通過(guò)改造可以重新設(shè)計(jì)更換水泵，該變泵特性曲線1為2,使泵額定工況點(diǎn)在泵的實(shí)際工作點(diǎn)B重合，使泵運(yùn)行在最高效率點(diǎn)上。相同兩臺(tái)同性能的泵并聯(lián)運(yùn)行，圖中I，II兩臺(tái)相同的性能泵的性能曲線，并聯(lián)性能曲線是將單獨(dú)的性能曲線的流量在揚(yáng)程相等的條件下迭加起來(lái)而得到的。并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn)是： 揚(yáng)程彼此相等，總流量為每臺(tái)泵輸送流量之和。兩臺(tái)

5、泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的各臺(tái)泵流量之和， 顯然與各臺(tái)泵單獨(dú)工作時(shí)相比， 則兩臺(tái)泵并聯(lián)后 的總流量小于兩臺(tái)泵單獨(dú)工作的流量的 2倍，而大于一臺(tái)泵單獨(dú)工作時(shí)的流量。 兩臺(tái)泵并聯(lián) 運(yùn)行時(shí)的各臺(tái)泵揚(yáng)程要高于一臺(tái)泵單獨(dú)工作時(shí)的揚(yáng)程。如圖是單臺(tái)泵、兩臺(tái)泵并聯(lián)、三臺(tái)泵并聯(lián)的運(yùn)行圖。由于實(shí)際管道特性與設(shè)計(jì)上的偏差，循環(huán)水泵運(yùn)行效率： 單臺(tái)泵兩臺(tái)泵并聯(lián)三臺(tái)泵并聯(lián)設(shè)計(jì)泵最大效率。實(shí)際運(yùn)行電流紀(jì)錄可以符合分析結(jié)果：循環(huán)水泵運(yùn)行電流單臺(tái)泵兩臺(tái)泵并聯(lián)三臺(tái)泵并聯(lián)。運(yùn)行方式測(cè)試泵單臺(tái)泵運(yùn)行兩臺(tái)泵并聯(lián)三臺(tái)泵并聯(lián)2#16.3 0A16.1 7 3A15.7 34#15.8A15.5152三、節(jié)能技術(shù)解決方案通常水泵風(fēng)機(jī)可采用變頻方式，改

6、變水泵特性曲線， 達(dá)到節(jié)能目的。但變頻方式較為適用于工況變動(dòng)較為頻繁，系統(tǒng)中需要通過(guò)閥門、風(fēng)門的調(diào)節(jié)從而存在較大節(jié)流損失的地方。而循環(huán)水系統(tǒng)管路的閥門（循泵進(jìn)出口閥、凝汽器進(jìn)出口閥）均處于全開(kāi)狀態(tài)，整個(gè)系統(tǒng)基本不存在節(jié)流損失。 且循泵系統(tǒng)工況相對(duì)穩(wěn)定。如果使用變頻，它的節(jié)能空間：不同的氣溫 水溫情況下，需要的循環(huán)水量在整數(shù)臺(tái)泵流量之間的情況下，使用變頻有一定的節(jié)能作用。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)冷卻水泵節(jié)能的重要方法是找到最有佳的運(yùn)行工況點(diǎn)。首先循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的評(píng)定測(cè)試，根絕評(píng)測(cè)得到的管道特性線來(lái)重新選擇合適的水泵。新選擇的或改造的水泵額定流量保持不變， 額定揚(yáng)程選擇滿足運(yùn)行工況要求， 并盡量接近。水

7、泵軸功率低于 電機(jī)額定功率，電機(jī)效率差別不大情況下可以不更換電機(jī)，降低改造成本。運(yùn)行工況選擇兩臺(tái)循環(huán)水泵并列運(yùn)行的最常見(jiàn)工況作為參考依據(jù)。此節(jié)能技改工程于2008年底實(shí)施完成，更換后的水泵，額定揚(yáng)程降為17m。四、節(jié)能改造效果評(píng)定能耗測(cè)定如下表:項(xiàng)目技改前能耗技改后能耗節(jié)電率(kwh)(kwh)(%)1#循環(huán)水泵281.5125.3151.522#循環(huán)水泵234.17124.583#循環(huán)水泵235.00124.5845.144#循環(huán)水泵221.67125.941、 通過(guò)能耗測(cè)定，系統(tǒng)的綜合節(jié)電率達(dá)到48.33%。各臺(tái)水泵的單水泵節(jié)電率也都超過(guò)40%，特別是1#循環(huán)水泵由技改前的運(yùn)行電流18A降低至10.5A，節(jié)能效果非常明顯。2、從汽輪機(jī)凝汽器的運(yùn)行狀況來(lái)看，水泵的出力（流量）并沒(méi)有減少，能夠在以前一 致的運(yùn)行方式下滿足各機(jī)組的運(yùn)行。3、 各臺(tái)泵的運(yùn)行狀況基本一致，運(yùn)行電流在10.5A左右。各泵的效率基本一致。五、總結(jié)自08年12月項(xiàng)目驗(yàn)收后運(yùn)行至今， 循泵合計(jì)運(yùn)行小時(shí)數(shù)達(dá)到 3萬(wàn)4千小時(shí)。已累計(jì)節(jié) 電總量約353萬(wàn)千瓦時(shí)，節(jié)能效果明顯。從改造