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• 項目名稱：冷卻循環水系統節能改造

  項目單位：浙江***材料有限公司

  項目時間：1970/01/01

項目名稱：冷卻循環水系統節能改造

項目單位：浙江***材料有限公司

項目地點：浙江

項目時間：2016年

項目內容：改造3臺280KW離心泵。

一、節能項目概述

1.1、項目名稱

Ⅱ期工程車間冷卻循環水系統節能技術改造項目介紹

1.2、改造效益

Ⅱ期工程車間冷卻循環水系統節能改造項目每年節省電費100多萬元。

二、冷卻水智能化節能技術改造項目

2.1、Ⅱ期工程冷卻水系統配置

浙江萬凱新材料有限公司Ⅱ期工程車間循環水系統參數：

2.2、Ⅱ期工程車間冷卻水系統狀況分析

Ⅱ期工程車間冷卻水系統常運行有3臺280KW離心泵，運行總功率達到700KW，設備運行時間長，能耗大。

系統構成圖如下：

運行現狀：

2.2.1、Ⅱ期工程車間冷卻水系統水溫為28-35℃，流量不低于3000M3/h。

2.2.2、五臺功率315KW、流量1320M3/h、揚程60M離心水泵，其中1#、2#和3#三臺更  換為280KW節能泵，因此1#、2#和3#泵常運行，另外兩臺作為備用。

2.2.3、1#泵安裝變頻設備，根據水溫對泵進行流量調節。

2.2.4、三臺冷卻塔風機總功率接近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、其中一臺冷卻塔風機安裝變頻設備，根據水溫控制冷卻塔冷卻風量。

2.2.6、管網阻力大。因存在水泵電機過載問題，泵出口蝶閥開度只有50%，將泵出口壓力維持在額定揚程0.6Mpa（60M）。

2.3、先博節能技術有限公司水泵系統節能方案

Ⅱ期工程車間冷卻水系統已更換高效節能泵并且在泵出口安裝流體增壓裝置，因此現在主要通過安裝水泵智能化控制系統整改管網不利因數達到節能目的。

先博水泵智能化節能系統包含XBZD-FSQ-05水泵節能系統主柜、XBZD-FS系列水泵變頻節能柜、壓力變送器、流量變送器、遠程通信控制模塊等組成。

節能改造步驟：

l 、水泵控制系統安裝一套XBZD-FSQ-05節能控制主柜。

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，在主管網上安裝壓力變送器。將采集的流量、壓力信號傳送給XBZD-FSQ-05節能主柜。

l、1#泵已安裝變頻系統，那么在2#、3#泵上分別安裝XBZD-FS280280KW磁通矢量變頻柜以及工/變頻轉換柜。由XBZD-FSQ-05控制1#泵變頻器以及2#、3#XBZD-FS280變頻柜節能運行。

2.3.1、整改管網不利因數節能分析

水泵額定功率280KW，額定電流495A，額定揚程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，流量劇增造成電機過載，因此要通過閥門節流避免電機過載。

蝶閥的流量系數跟開度并非呈線性變化，而是近似與開度平方成正比，當蝶閥開度為50%時，流通通徑為30%左右。此時閥門相當于人為增加管道阻力，造成額外損耗。

如下圖：在水力輸送系統中，管網輸送能力跟主供水管道b點壓力相關，而泵出口a點壓力由于有出口閥門節流作用，跟b點會形成一個大的壓差。水泵出口a點壓力為0.6Mpa，而主供水管網b點壓力會大大低于0.6Mpa。

水泵特性可知，流量一定，水泵消耗的功率跟揚程成正比，因此a點與b點的壓差造成了水泵電機電能浪費。

但是，在現有工況下，將泵出口閥門完全打開，水流量劇增，水泵電機會過載。因此必須采取智能化控制系統，在保證額定流量前提下，降低a、b兩點壓差，水泵節能運行。

多泵并聯運行系中，先博XBZD-FSQ-05水泵節能系統主柜采集每臺泵出口壓力信號、流量信號和主供水管網壓力信號，通過綜合智能運算，以XBZD-FS變頻柜控制水泵運行。

系統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額定流量，將a點和b點的壓差降到最低，水泵節省了這一部分壓差損耗，水泵節能運行。

XBZD-FSQ-05系統自動計算各泵排水量，XBZD-FS變頻柜控制各泵之間壓力平衡，避免某單一水泵過載。

l 在一臺變頻，多臺工頻水泵系統中：一方面變頻泵轉速下降太多，水泵排出壓力太低，無法向管網注水，造成水泵空轉浪費；另一方面，管網壓力下降，工頻泵出口壓力下降，流量劇增造成電機過載。XBZD-FSQ-05和XBZD-FS系統很好避免此狀況。

l 水泵軟啟動，避免工頻啟動巨大沖擊。

l 具有故障自診斷功能，提供過流、過壓、欠壓、過載、缺相、短路等保護。

l 實時計量運行功率，隨時掌握能耗參數。

l 人機界面友好、操作便利。

lXBZD-FS系統帶工頻/變頻轉換操作機構，緊急情況可切換工頻運行，不影響生產。

l提供RS485或以太網通信接口，可實現辦公PC操作監控。

l通過二次開發，可將其數據整合到原有車間主控DCS操作系統中，真正實現管控一體化。

水泵節能量分析：

1)、假設水泵出口閥門全開a點和b點壓差為0.05Mpa（一般工況），

2)、那么現有工況壓力損失為：（水泵出口蝶閥開度為50%，實際通徑為30%）

0.05Mpa ÷ 30% = 0.167Mpa

3) 、節省壓差為：

0.167Mpa - 0.05Mpa = 0.117Mpa

4) 、水泵揚程下降百分比：

0.117Mpa ÷ 0.6Mpa = 19.5%

5) 、水泵流量一定，水泵揚程跟水泵功率成正比，因此整個水泵節省功率：

280kW × 2臺 + 280kW × 0.5臺 × 19.5%= 136.5kW

6)、每天運行24小時，每年運行330天節省電量：

136.5kW × 24小時 × 330天 ≈ 100萬kW·h

7)、工業平均電價1元/kW·h，節省電費：

100萬kW·h × 1元/kW·h= 100萬元