循环水泵节能改造效果分析

2014-09-01

河南化工 2014年8期

关键词：分厂循环泵凝汽器

(河南能源化工集团煤气化公司,河南郑州 450001)

•生产与实践•

循环水泵节能改造效果分析

乔晓光

(河南能源化工集团煤气化公司,河南郑州 450001)

针对循环水泵在设计和设备选型中余量过大，在实际运行工况中没有进行系统的合理匹配，造成能耗升高，存在比较严重的能源浪费现象，根据生产实际压力、流量等状况，通过一种新型的市场化节能机制，达到循环水系统优化运行、满足生产需求和节能降耗目的。

EPC；节能；煤化工；能源管理；循环水

合同能源管理(Energy Performance Contracting，EPC)是一种新型的市场化节能机制。其实质就是以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能业务方式。这种节能投资方式允许客户用未来的节能收益为工厂和设备升级，以降低目前的运行成本；或者节能服务公司以承诺节能项目的节能效益或承包整体能源费用的方式为客户提供节能服务。

义马气化厂生产工艺中，生产设备会产生大量的热量，需通过循环水系统对设备进行冷却，针对热电冷却循环水系统来讲，存在的最大问题是该循环水系统设备配置不合理，所选大功率、高扬程循环水泵与管道系统不匹配，造成系统内压力过大，设备无法正常安全运行。为保证凝汽器能安全工作，在凝汽器进水口前端安装了节流孔板，这样虽能正常开机，但也埋下了极大的安全隐患，而且水泵运行效率偏低，长期处于超负荷运行，既对安全生产不利又浪费能源。随着国家节能减排的要求越来越高，由节能泵改造厂家通过对冷却循环水系统运行进行现场检测，诊断出系统存在的问题，重新设计，重新定制设备，取代原运行的高功耗、低效率的水泵。

1 改造前工况

1.1系统水运行情况

461#热电循环水系统现配共有三套机组。两台循环水泵并联运行、末端换热设备(凝汽器2台)+2台冷却塔；运行时间：全年全天运行，按年运行时间8 520 h计算。

1.2技改前水泵工况

换热器进口孔板前压力，0.43 MPa；换热器进口孔板后压力，0.272～0.286 MPa；水泵编号，P06/07/08；水泵型号，28SA-10J；转向，顺时针；水泵功率，555 kW；流量，3 600 m3/h；扬程，52 m；转速，742 r/min；水泵生产厂家，长沙通大长沙水泵二厂；电机型号，Y500-8；电机，710 kW；电压，6 000 V；电机生产厂家，上海电机；泵房位置，-2.1 m。具体操作参数如表1所示。

表1 技改前原水泵现场运行工况

1.3水泵实际消耗功率计算

其中，P06、907消耗功率均为664 kW系统，电网电压为6 kW；电机功率因数0.852，电机效率为95%。

2 改造内容

通过对往年461#热电系统流量、压力、能耗的分析，由EMC节能泵改造厂家对现场进行实测选择可行的技术改造方案，使水泵的运行和凝汽器设计工况点一致，从而在泵的高效运行区工作。需对原有循环水泵重新进行泵型的选择，使其运行压力略高于系统压力，其富裕压力只需克服管道阻力和保证最高位置换热器用水即可，但前提条件是必须与现有电机配套；主要进行以下改造工作：①拆卸原有循环水泵，安装3 600 m3/h，扬程36 m的节能泵；②对系统的运行工况参数进行更符合实际要求的设计，保证在符合工艺运行要求前提下节约能源，又保留了一定安全裕量。③叶轮采用高效水力模型，高效水泵水力效率比常规设计的水泵水力效率提高。④节能泵流量采用水力优化技术进行改进，容积效率高。⑤热电分厂拆下凝汽器进、出口节流孔板，根据实际尺寸配置管道进行恢复。⑥泵转子部件采用精密加工，减小了密封间隙，进一步提高水力效率。⑦改造后系统运行冷却效果不变：两台循环泵并运时，在保证上塔压力0.18 MPa的条件下，系统流量>6 500 m3/h。⑧所有技改内容全部由循环泵节能改造厂家负责完成，即设备供货、现场安装、调试合格，甲方配合实施。

3 循环泵节能改造效果

3.1系统运行稳定性与可行性能考核

三台循环水泵全部改造完毕后，转入节电性能考核。循环水泵改造完毕后两台循环泵运行时系统给水管网压力为0.29～0.30 MPa，回水压力为0.20 MPa，热电分厂凝汽器上水压力0.26 MPa，真空度0.09 MPa，与461#节能泵改造前参数一致，且满足热电分厂1#、2#发电机组满负荷运行工艺要求；循环水流量根据热电系统原有回水流量计显示，改造完后要求两台循环泵回水流量为6 900～7 400 m3/h之间，达到技术要求。

3.2节能效果的验收

节电效益测算采用安装电度表的方式进行，以已安装的循环泵对应电度表为准，并以此进行技改前后功率验定的依据。有关部门、给排水分厂、电仪分厂及改造厂家分别于2012年10月14日至11月14日和2013年7月11日至8月11日分别进行了电量底数抄表登记，具体数据见表2、表3。

表2 改造前循环泵2012年10-11月份统计电量

表3 改造后循环泵2013年7-8月份统计电量

根据上表可以计算出改造后461#热电系统节电率为46.53%。

4 结论

节能泵改造完成后，系统运行压力满足热电分厂夏季高温情况下满负荷运行需求，循环水量在6 900～7 400 m3/h之间，大于改造要求的6 500 t/h的要求，热电分厂1#、2#发电机真空度0.09 MPa，与改造前数据一致，系统改造后能够满足后续生产需求。节电量方面，改造后系统节电率达到46.53%，节电效果相当明显，实现改造预期效果。