二次供水節能——不銹鋼冶煉企業節能方案
【例:天津鋼鐵集團有限公司動力廠】
對于該廠二次加壓水泵房中運行的4臺生產供水用水泵,改變原有僅依靠閥門開啟度實現流量控制的方式,真正實現以變頻自動調節流量的手段,節約能源消耗。
現場原有設備配置參數如下:
電機 (4臺)
型號:Y3-285S-4 功率:75kW 額定電流:138.8A
功率因數:0.88 電壓:380V 轉速:1484r/min
水泵 (4臺)
型號:DSSS250S-39 揚程:42-39m 流量:360-485m3
轉速:1450r/min
現有工況控制方式:
視生產用水需求而動,當供水流量低于450m3/h運行1臺水泵;當流量高于450m3/h運行2臺水泵;當總管壓力低于300kPa時運行3臺水泵;當極端情況出現時,即生產用水高峰情況,啟動1臺55kW消防水泵以應急,此種情況很少出現,故在此方案中不予考慮。
現場一天中2小時內實際工況的采集:
動力廠二次加壓水泵恒壓供水系統的改造,共有4臺75kW電機,3用1備。由于這4臺水泵不為分組運行,任意一臺均可作為備用泵使用,因此改造方案為將4臺水泵全部進行變頻改造,操作方式具有自動/手動操作模式。
改造后系統集變頻調速技術、PLC技術、PID控制技術,壓力傳感技術等為一體,依據供水壓力組成閉環自動控制系統。通過安裝在供水管網上的原有壓力傳感器來檢測供水管網在用水量變化時的壓力變化,不斷向控制系統傳輸變化的壓力信號,經運算并與設定的壓力比較后,自動調節供水量,保證供水管網壓力恒定,以滿足循環給水的需要。
用戶也可根據實際工況需要,隨時調整管網設定壓力,設定值確認后,系統將自動跟蹤調整至設定的供水壓力值。當用水量增加,變頻器輸出頻率增加,直至增加到額定頻率,此時若水壓力仍達不到設定壓力,在一定時間延時后,系統自動啟動一臺水泵,以保證壓力動態平衡;反之,當用水量減少,變頻器輸出頻率減少,直至減少到最低頻率,此時若水壓力仍高于設定壓力,在一定時間延時后,系統自動停止一臺水泵,從而使系統實行自動控制。
節能空間:
組別 | 部位 | 原有實際功耗 | 可節能功率 | 節能率 |
1#泵組 | 4臺運行的供水泵 | 90kW,1.5臺 (實測I:102A 出口閥門開度60%) | 18kW | 20% |
通過對供水泵進行優化,實現以下的效益:
1、供應流量平穩,流速不高,實際揚程降低;
2、節能配置后的水泵的設計揚程降低,使得水泵在高效區間運行,提升泵的實際效率。