不銹鋼冶煉企業(yè)節(jié)能方案
一、空壓機節(jié)能技術(shù)
1.1 螺桿空壓機節(jié)能技術(shù)(例:某冶金集團(tuán)分公司,運行2臺螺桿空壓機)
改造前運行工況分析:現(xiàn)場螺桿式空壓機屬于單級壓縮,空氣溫升明顯,額外的溫升將帶來短時的額外壓強,而冷卻后卻消失,這種短時的額外壓強將形成額外的反作用力,帶來毫無意義的額外的功耗。改善這種現(xiàn)狀的途徑,在于提高壓縮效率。以下為改進(jìn)空間:
(1)現(xiàn)場螺桿式空壓機屬于單級壓縮,空氣溫升很明顯,效率得不到保障,在工藝條件無法改變的前提下,采用節(jié)能設(shè)備---空壓機節(jié)電王進(jìn)行節(jié)能。特別是250kW空壓機加載時電流達(dá)到480A左右,而卸載時只有290A,空載時損耗比較嚴(yán)重。因此,很有必要采用空壓機節(jié)電王進(jìn)行節(jié)能,節(jié)約電力成本,并減少空壓機的故障率。
(2)壓縮空氣出口溫度高,能達(dá)到 90℃,雖然對于空壓機本身來說屬于正常溫度,但反映出壓縮機的散熱情況仍需改進(jìn),壓縮機的壓縮過程冷卻不甚充分,因此具有節(jié)能空間。若通過節(jié)能技術(shù),進(jìn)行壓縮特性曲線的最佳選擇,選取最省電的壓縮模式,出口溫度至少將有10℃的下降空間,此項也有一定的節(jié)電空間。
(3)加卸載頻繁,若通過節(jié)能技術(shù),改變壓縮機的壓縮曲線,使得加、卸載時間處于一個合理的范圍,可以提高效率,節(jié)約電能。
改造內(nèi)容:
序號 | 型號 | 數(shù)量 | 節(jié)能改造內(nèi)容 |
1 | LGW-250 | 2 | 安裝空壓機節(jié)電王 KYK-0.4-250 |
改造效果
(1)每天節(jié)約2640度電,年節(jié)約95萬度電,節(jié)電率為25%。
(2)降低空壓機油溫:改造后油溫約下降10度。
(3)降低空壓機的維護(hù)費用,延長空壓機使用壽命。
1.2 離心空壓機節(jié)能技術(shù)(例:張家港浦項不銹鋼,一期二期空壓機車間)
其內(nèi)空壓機分為2組:
一期:含有Atlas和Yoo Chang空壓機共3臺;
二期:含有Atlas空壓機5臺。
三期含有多個空壓機房:
(1)制鋼1:車間內(nèi)含有韓信空壓機4臺,但本組實際上含有空壓機5臺,另一臺增設(shè)在熱軋空壓機車間門口第一臺放置。
(2)制鋼2:其中含有3臺韓信空壓機,主要用于連鑄、噴淋等用途。
(3)熱軋:含有韓信空壓機3臺。
(4)冷軋2:含有Atlas空壓機5臺用于:冷軋、退火酸洗。
(6)H-APL:含有韓信空壓機3臺。
節(jié)電空間判斷:
1、空壓機設(shè)計的調(diào)節(jié)方式簡單粗放,效率低,不利于節(jié)能。無論是采用卸載閥、節(jié)氣門、蝶閥、滑閥等方式進(jìn)行排氣量的調(diào)節(jié),都是簡單的調(diào)節(jié)方式,在設(shè)計之初并未充分考慮能源的節(jié)省,因此耗電量非常大;即使是較新出現(xiàn)的變頻PID調(diào)節(jié)方式,也不能解決電機出力波動大的難題,這些落后的調(diào)節(jié)方式將造成能耗的上升。
2、由于調(diào)節(jié)方式的局限引起的氣壓寬幅波動或者周期性波動。由于調(diào)節(jié)方式不當(dāng),將造成氣壓在很大范圍內(nèi)波動,無法穩(wěn)定。而氣壓的波動將造成三個問題:其一,由于氣壓不穩(wěn),用戶為了保證最小氣壓,因此不得不提高設(shè)定氣壓,造成過度供應(yīng),形成了浪費;其二,在氣壓偏高的過程中,壓縮機的排氣效率已經(jīng)顯著降低;其三,由于氣壓的頻繁波動,電動機和壓縮機的出力不穩(wěn)定,處在變動工況的過程中,達(dá)不到設(shè)計效率;即使采用變頻PID調(diào)節(jié),仍不能避免出力不穩(wěn)定的現(xiàn)象,有時甚至更加嚴(yán)重。
3、空壓機壓縮過程中的熱量未能及時散出,特別是當(dāng)工作狀況不佳時,熱能積累造成溫度上升,會進(jìn)一步加大壓縮功,加大的壓縮功又會進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成更多的熱量,形成惡性循環(huán),排氣溫度會有顯著的增加,此時壓縮機約有80%的電轉(zhuǎn)變成毫無用處的熱量。
我們可以通過節(jié)能設(shè)備來提高原有生產(chǎn)設(shè)備在能源使用方面的效率,在空壓機節(jié)能方面,以往存在設(shè)計、使用等方面的諸多不足,以至于在能源供應(yīng)緊張、能源價格高企的今天,催生出了節(jié)能增效的需求。對于本現(xiàn)場,可采用專利產(chǎn)品空壓機節(jié)電王進(jìn)行節(jié)能技改。
空壓機節(jié)電王就是根據(jù)當(dāng)前空壓機的一些節(jié)能需求而設(shè)計的一種節(jié)能設(shè)備,它的設(shè)計目標(biāo)是:保證空壓機穩(wěn)定、持續(xù)的工作的同時,節(jié)約能源,并起到保護(hù)空壓機的作用。
節(jié)能原理:空壓機節(jié)電王是一個自尋優(yōu)系統(tǒng),它的節(jié)能原理是尋找最穩(wěn)定、節(jié)能的工作狀況,并使空壓機運行于這種狀況下,它的設(shè)計思想是對空壓機的運行氣壓穩(wěn)定性、設(shè)備穩(wěn)定性、運行能耗等方面進(jìn)行折衷處理,在保證氣壓比較穩(wěn)定條件下(但不是恒壓供氣),使得空壓機的出力處于高效、穩(wěn)定的狀態(tài),能夠提高空壓機的實際運行效率。同時它也能降低溫度、降低噪音、改善現(xiàn)場環(huán)境。它是空壓機的一個附屬設(shè)備,不影響空壓機的運行,也不改變空壓機的設(shè)定參數(shù)。
節(jié)能效益:
車間 | 年節(jié)電量(萬kWh) | 節(jié)約電費(萬元) (電價按照0.62元) |
一期 | 0 | 0 |
二期 | 74 | 45.88 |
制鋼1 | 134 | 83.08 |
制鋼2 | 106 | 65.72 |
熱軋 | 106 | 65.72 |
冷軋2 | 106 | 65.72 |
H-APL | 73 | 45.26 |
合計: | 599 | 371.38 |
年折合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤:2036.6噸 |
二、循環(huán)冷卻水節(jié)能技術(shù)
【例】某特鋼廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)
工況基礎(chǔ)描述:
隨季節(jié)和天氣而變化的補償式控制系統(tǒng),自動智能化的調(diào)節(jié)所需流量,但保證充足流量;
泵的效率調(diào)度技術(shù),使得泵的實際工作點達(dá)到高效區(qū)間;
風(fēng)量和水量組合控制,達(dá)到風(fēng)量和水量的最佳配比,冷卻塔效果最大化,不僅節(jié)約水泵功率也節(jié)約了風(fēng)機功率,并且使得系統(tǒng)四季全自動運行。
時代科儀解決方案:
1、不銹鋼廠循環(huán)泵節(jié)能
部位 | 額定電壓 | 額定功率 | 預(yù)計節(jié)能率 | 改造臺數(shù) |
循環(huán)冷卻水 | 10kV | 280kW | 35% | 1 |
冷卻塔風(fēng)機 | 380V | 37kW | 30% | 8 |
2、新擴建水泵站節(jié)能
部位 | 額定電壓 | 額定功率 | 預(yù)計節(jié)能率 | 改造臺數(shù) |
冷卻塔風(fēng)機 | 380V | 37kW | 30% | 12 |
3、煉鐵廠循環(huán)水站節(jié)能
部位 | 額定電壓 | 額定功率 | 預(yù)計節(jié)能率 | 改造臺數(shù) |
高爐本體閉式循環(huán)水系統(tǒng) | 10kV | 400kW | 35% | 2 |
高爐小套循環(huán) | 10kV | 400kW | 35% | 2 |
上塔泵 | 380V | 160kW | 35% | 2 |
冷卻塔風(fēng)機 | 380V | 未知 | 30% | 2 |
4、950冷軋線循環(huán)水泵站節(jié)能
部位 | 額定電壓 | 額定功率 | 預(yù)計節(jié)能率 | 改造臺數(shù) |
冷卻塔風(fēng)機 | 380V | 未知 | 30% | 3 |
三、二次供水節(jié)能
【例】天津鋼鐵集團(tuán)有限公司動力廠二次加壓水泵房中運行的4臺生產(chǎn)供水用水泵,改變原有僅依靠閥門開啟度實現(xiàn)流量控制的方式,真正實現(xiàn)以變頻自動調(diào)節(jié)流量的手段,節(jié)約能源消耗。
現(xiàn)場原有設(shè)備配置參數(shù)如下:
電機 (4臺)
型號:Y3-285S-4 功率:75kW 額定電流:138.8A
功率因數(shù):0.88 電壓:380V 轉(zhuǎn)速:1484r/min
水泵 (4臺)
型號:DSSS250S-39 揚程:42-39m 流量:360-485m3
轉(zhuǎn)速:1450r/min
現(xiàn)有工況控制方式:
視生產(chǎn)用水需求而動,當(dāng)供水流量低于450m3/h運行1臺水泵;當(dāng)流量高于450m3/h運行2臺水泵;當(dāng)總管壓力低于300kPa時運行3臺水泵;當(dāng)極端情況出現(xiàn)時,即生產(chǎn)用水高峰情況,啟動1臺55kW消防水泵以應(yīng)急,此種情況很少出現(xiàn),故在此方案中不予考慮。
現(xiàn)場一天中2小時內(nèi)實際工況的采集:
動力廠二次加壓水泵恒壓供水系統(tǒng)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(jìn)行變頻改造,操作方式具有自動/手動操作模式。
改造后系統(tǒng)集變頻調(diào)速技術(shù)、PLC技術(shù)、PID控制技術(shù),壓力傳感技術(shù)等為一體,依據(jù)供水壓力組成閉環(huán)自動控制系統(tǒng)。通過安裝在供水管網(wǎng)上的原有壓力傳感器來檢測供水管網(wǎng)在用水量變化時的壓力變化,不斷向控制系統(tǒng)傳輸變化的壓力信號,經(jīng)運算并與設(shè)定的壓力比較后,自動調(diào)節(jié)供水量,保證供水管網(wǎng)壓力恒定,以滿足循環(huán)給水的需要。
用戶也可根據(jù)實際工況需要,隨時調(diào)整管網(wǎng)設(shè)定壓力,設(shè)定值確認(rèn)后,系統(tǒng)將自動跟蹤調(diào)整至設(shè)定的供水壓力值。當(dāng)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(dá)不到設(shè)定壓力,在一定時間延時后,系統(tǒng)自動啟動一臺水泵,以保證壓力動態(tài)平衡;反之,當(dāng)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(shè)定壓力,在一定時間延時后,系統(tǒng)自動停止一臺水泵,從而使系統(tǒng)實行自動控制。
節(jié)能空間:
組別 | 部位 | 原有實際功耗 | 可節(jié)能功率 | 節(jié)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(jìn)行優(yōu)化,實現(xiàn)以下的效益:
1、供應(yīng)流量平穩(wěn),流速不高,實際揚程降低;
2、節(jié)能配置后的水泵的設(shè)計揚程降低,使得水泵在高效區(qū)間運行,提升泵的實際效率。
四、能源管理系統(tǒng)技術(shù)
鋼鐵企業(yè)能源管理中心建設(shè)主要包括三個方面:
一是能源管控模式,對傳統(tǒng)能源系統(tǒng)管理模式進(jìn)行優(yōu)化再造,推動條塊分割式的能源監(jiān)控調(diào)度向集中監(jiān)控調(diào)度轉(zhuǎn)變,推動分散能源管理向集中一貫制的扁平化能源管理轉(zhuǎn)變;
二是信息系統(tǒng),構(gòu)建具有完整能源監(jiān)控、管理、分析和優(yōu)化功能的管控一體化計算機系統(tǒng);
三是總體環(huán)境,包括企業(yè)與能源相關(guān)的設(shè)備、生產(chǎn)、運行、管理等。具體建設(shè)內(nèi)容與要求如下:
1.能源管理中心計算機及網(wǎng)絡(luò)
2.現(xiàn)場工業(yè)網(wǎng)絡(luò)
3.對時系統(tǒng)
4.軟件平臺
5.主控大廳
6.視頻系統(tǒng)
7.計量儀表設(shè)置
8.重點能源動力站所
9.工藝信號采集
能源管理系統(tǒng)是實現(xiàn)節(jié)能增效的基礎(chǔ),它是集能源過程監(jiān)控、能源調(diào)度、能源管理為一體的能源管控一體化計算機系統(tǒng)。同時確保能源調(diào)度的科學(xué)性、及時性和合理性, 從而提高能源利用水平,實現(xiàn)提高整體能源利用效率的目的。本系統(tǒng)實現(xiàn)了對各種能源介質(zhì)(風(fēng)、水、電、氣、 汽等)和各類供能用能系統(tǒng)(供配電、供水系統(tǒng)、煤氣系統(tǒng)等)進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度,是集動力能源過程監(jiān)控、能源信息管理、能源調(diào)度為一體的綜合信息化管控平臺。通過能源管理系統(tǒng)的自動化管理,形成節(jié)能降耗的長效機制,實現(xiàn)企業(yè)整體節(jié)能。
五、關(guān)于我們
北京時代科儀新能源科技有限公司
時代科儀成立于2010年1月,總部和研發(fā)中心位于北京市海淀區(qū)中關(guān)村科技園區(qū)上地信息產(chǎn)業(yè)基地。企業(yè)專注于節(jié)能產(chǎn)品的研發(fā),是國家高新技術(shù)企業(yè)、國家軟件企業(yè)、國家創(chuàng)新基金資助企業(yè)、國家發(fā)改委備案的節(jié)能服務(wù)公司。
企業(yè)以技術(shù)創(chuàng)新作為核心工作和發(fā)展動力,研制了多項國內(nèi)外領(lǐng)先的獨創(chuàng)節(jié)能技術(shù),申請獲批發(fā)明專利6項,實用新型專利11項。公司涉及的節(jié)能產(chǎn)品主要包括:空壓機系統(tǒng)節(jié)能、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)節(jié)能、中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能、電梯節(jié)能、并網(wǎng)逆變器等。主要應(yīng)用領(lǐng)域為:工業(yè)企業(yè)節(jié)電、大型公建系統(tǒng)的節(jié)電等。
企業(yè)的主營業(yè)務(wù)為:節(jié)能方案研發(fā)、節(jié)能產(chǎn)品生產(chǎn)、節(jié)能工程實施、節(jié)能項目服務(wù)。公司具有較強的節(jié)能項目實施經(jīng)驗,為海航集團(tuán)、英利集團(tuán)、桐昆集團(tuán)、香飄飄、寶潔公司、天能電池、聯(lián)合特鋼、天津機場、外交部、湖州市政府大樓等實施了節(jié)能項目,效果顯著。并為清華大學(xué)、北京交通大學(xué)、中科院等高校和院所提供設(shè)備、技術(shù)服務(wù),或具有合作關(guān)系。通過數(shù)年的發(fā)展,公司具備豐富的節(jié)能項目經(jīng)驗和項目實施能力。
公司地址:北京市海淀區(qū)上地工業(yè)園信息產(chǎn)業(yè)基地 郵編:100085
聯(lián)系電話:010-62925265
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