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- 項(xiàng)目名稱：冷卻循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能改造
- 項(xiàng)目單位：浙江***材料有限公司
- 項(xiàng)目時(shí)間：1970/01/01
項(xiàng)目名稱：冷卻循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能改造
項(xiàng)目單位：浙江***材料有限公司
項(xiàng)目地點(diǎn)：浙江
項(xiàng)目時(shí)間：2016年
項(xiàng)目?jī)?nèi)容：改造3臺(tái)280KW離心泵。
一、節(jié)能項(xiàng)目概述
1.1、項(xiàng)目名稱
Ⅱ期工程車間冷卻循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目介紹
1.2、改造效益
Ⅱ期工程車間冷卻循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能改造項(xiàng)目每年節(jié)省電費(fèi)100多萬(wàn)元。
二、冷卻水智能化節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目
2.1、Ⅱ期工程冷卻水系統(tǒng)配置
浙江萬(wàn)凱新材料有限公司Ⅱ期工程車間循環(huán)水系統(tǒng)參數(shù)：
2.2、Ⅱ期工程車間冷卻水系統(tǒng)狀況分析
Ⅱ期工程車間冷卻水系統(tǒng)常運(yùn)行有3臺(tái)280KW離心泵，運(yùn)行總功率達(dá)到700KW，設(shè)備運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，能耗大。
系統(tǒng)構(gòu)成圖如下：
運(yùn)行現(xiàn)狀：
2.2.1、Ⅱ期工程車間冷卻水系統(tǒng)水溫為28-35℃，流量不低于3000M3/h。
2.2.2、五臺(tái)功率315KW、流量1320M3/h、揚(yáng)程60M離心水泵，其中1#、2#和3#三臺(tái)更 換為280KW節(jié)能泵，因此1#、2#和3#泵常運(yùn)行，另外兩臺(tái)作為備用。
2.2.3、1#泵安裝變頻設(shè)備，根據(jù)水溫對(duì)泵進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。
2.2.4、三臺(tái)冷卻塔風(fēng)機(jī)總功率接近100KW，要滿足夏天將水溫冷卻到35℃，冬季將水溫控制在28℃左右。
2.2.5、其中一臺(tái)冷卻塔風(fēng)機(jī)安裝變頻設(shè)備，根據(jù)水溫控制冷卻塔冷卻風(fēng)量。
2.2.6、管網(wǎng)阻力大。因存在水泵電機(jī)過(guò)載問(wèn)題，泵出口蝶閥開度只有50%，將泵出口壓力維持在額定揚(yáng)程0.6Mpa（60M）。
2.3、先博節(jié)能技術(shù)有限公司水泵系統(tǒng)節(jié)能方案
Ⅱ期工程車間冷卻水系統(tǒng)已更換高效節(jié)能泵并且在泵出口安裝流體增壓裝置，因此現(xiàn)在主要通過(guò)安裝水泵智能化控制系統(tǒng)整改管網(wǎng)不利因數(shù)達(dá)到節(jié)能目的。
先博水泵智能化節(jié)能系統(tǒng)包含XBZD-FSQ-05水泵節(jié)能系統(tǒng)主柜、XBZD-FS系列水泵變頻節(jié)能柜、壓力變送器、流量變送器、遠(yuǎn)程通信控制模塊等組成。
節(jié)能改造步驟：
l 、水泵控制系統(tǒng)安裝一套XBZD-FSQ-05節(jié)能控制主柜。
l、在1#、2#、3#水泵出口分別安裝壓力變送器和超聲波流量變送器，在主管網(wǎng)上安裝壓力變送器。將采集的流量、壓力信號(hào)傳送給XBZD-FSQ-05節(jié)能主柜。
l、1#泵已安裝變頻系統(tǒng)，那么在2#、3#泵上分別安裝XBZD-FS280280KW磁通矢量變頻柜以及工/變頻轉(zhuǎn)換柜。由XBZD-FSQ-05控制1#泵變頻器以及2#、3#XBZD-FS280變頻柜節(jié)能運(yùn)行。
2.3.1、整改管網(wǎng)不利因數(shù)節(jié)能分析
水泵額定功率280KW，額定電流495A，額定揚(yáng)程60M，額定流量1320M3/h；工作電流480A，泵出口壓力，0.6Mpa，泵基本工作在額定工況。當(dāng)前泵出口蝶閥開度為50%；如果閥門完全打開，出口壓力降低，流量劇增造成電機(jī)過(guò)載，因此要通過(guò)閥門節(jié)流避免電機(jī)過(guò)載。
蝶閥的流量系數(shù)跟開度并非呈線性變化，而是近似與開度平方成正比，當(dāng)?shù)y開度為50%時(shí)，流通通徑為30%左右。此時(shí)閥門相當(dāng)于人為增加管道阻力，造成額外損耗。
如下圖：在水力輸送系統(tǒng)中，管網(wǎng)輸送能力跟主供水管道b點(diǎn)壓力相關(guān)，而泵出口a點(diǎn)壓力由于有出口閥門節(jié)流作用，跟b點(diǎn)會(huì)形成一個(gè)大的壓差。水泵出口a點(diǎn)壓力為0.6Mpa，而主供水管網(wǎng)b點(diǎn)壓力會(huì)大大低于0.6Mpa。
水泵特性可知，流量一定，水泵消耗的功率跟揚(yáng)程成正比，因此a點(diǎn)與b點(diǎn)的壓差造成了水泵電機(jī)電能浪費(fèi)。
但是，在現(xiàn)有工況下，將泵出口閥門完全打開，水流量劇增，水泵電機(jī)會(huì)過(guò)載。因此必須采取智能化控制系統(tǒng)，在保證額定流量前提下，降低a、b兩點(diǎn)壓差，水泵節(jié)能運(yùn)行。
多泵并聯(lián)運(yùn)行系中，先博XBZD-FSQ-05水泵節(jié)能系統(tǒng)主柜采集每臺(tái)泵出口壓力信號(hào)、流量信號(hào)和主供水管網(wǎng)壓力信號(hào)，通過(guò)綜合智能運(yùn)算，以XBZD-FS變頻柜控制水泵運(yùn)行。
系統(tǒng)控制中將水泵出口閥門完全打開，XBZD-FS變頻柜控制水泵輸出流量不超過(guò)額定流量，將a點(diǎn)和b點(diǎn)的壓差降到最低，水泵節(jié)省了這一部分壓差損耗，水泵節(jié)能運(yùn)行。
XBZD-FSQ-05系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算各泵排水量，XBZD-FS變頻柜控制各泵之間壓力平衡，避免某單一水泵過(guò)載。
l 在一臺(tái)變頻，多臺(tái)工頻水泵系統(tǒng)中：一方面變頻泵轉(zhuǎn)速下降太多，水泵排出壓力太低，無(wú)法向管網(wǎng)注水，造成水泵空轉(zhuǎn)浪費(fèi)；另一方面，管網(wǎng)壓力下降，工頻泵出口壓力下降，流量劇增造成電機(jī)過(guò)載。XBZD-FSQ-05和XBZD-FS系統(tǒng)很好避免此狀況。
l 水泵軟啟動(dòng)，避免工頻啟動(dòng)巨大沖擊。
l 具有故障自診斷功能，提供過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、過(guò)載、缺相、短路等保護(hù)。
l 實(shí)時(shí)計(jì)量運(yùn)行功率，隨時(shí)掌握能耗參數(shù)。
l 人機(jī)界面友好、操作便利。
lXBZD-FS系統(tǒng)帶工頻/變頻轉(zhuǎn)換操作機(jī)構(gòu)，緊急情況可切換工頻運(yùn)行，不影響生產(chǎn)。
l提供RS485或以太網(wǎng)通信接口，可實(shí)現(xiàn)辦公PC操作監(jiān)控。
l通過(guò)二次開發(fā)，可將其數(shù)據(jù)整合到原有車間主控DCS操作系統(tǒng)中，真正實(shí)現(xiàn)管控一體化。
水泵節(jié)能量分析：
1)、假設(shè)水泵出口閥門全開a點(diǎn)和b點(diǎn)壓差為0.05Mpa（一般工況），
2)、那么現(xiàn)有工況壓力損失為：（水泵出口蝶閥開度為50%，實(shí)際通徑為30%）
0.05Mpa ÷ 30% = 0.167Mpa
3) 、節(jié)省壓差為：
0.167Mpa - 0.05Mpa = 0.117Mpa
4) 、水泵揚(yáng)程下降百分比：
0.117Mpa ÷ 0.6Mpa = 19.5%
5) 、水泵流量一定，水泵揚(yáng)程跟水泵功率成正比，因此整個(gè)水泵節(jié)省功率：
280kW × 2臺(tái) + 280kW × 0.5臺(tái) × 19.5%= 136.5kW
6)、每天運(yùn)行24小時(shí)，每年運(yùn)行330天節(jié)省電量：
136.5kW × 24小時(shí) × 330天 ≈ 100萬(wàn)kW·h
7)、工業(yè)平均電價(jià)1元/kW·h，節(jié)省電費(fèi)：
100萬(wàn)kW·h × 1元/kW·h= 100萬(wàn)元
