项目名称:四川雅安安山钢铁有限公司水平加料泵节能改造项目
项目业主:四川雅安安山钢铁有限公司(以下简称安山钢铁)成立于2017年12月,是一家主要从事金属制品、铸钢件产品的生产,以及废旧金属回收、加工的企业,注册资金1亿元,固定资产5.6亿元。公司主要经营范围:生产销售钢坯、钢材、型材、铸钢件、合金钢、特钢、普碳钢、钢筋混凝土用热轧钢筋;废旧物资回收、加工。
项目实施单位:四川省工业环境监测研究院
技术原理:
三元流节能技术是目前最为有效的水系统节能技术之一,是天康泵业公司独有水泵专利技术(专利号:ZL 2015 2 0448097.2)。它从系统优化入手,以“最佳工况运行、最合理能耗”为指导原则,从根本上解决系统普遍存在的“低效率、高能耗”的技术难题。公司从事水泵节能技改多年,致力于该领域的技术创新,形成了一整套独特的三元流专利技术。目前国内泵生产厂商的许多产品还停留在一元流动设计的理论基础上,即他们把叶轮内部流体的流态简单地看成流体在弯曲管内的匀速流动,通过这种方法对叶轮建立的数学模型无疑是很不真实的,对流体在叶轮内部运动的反映也是很不准确的。因此,通过这一方法计算、设计的叶轮,其效率是很低的。七十年代后出现了泵设计的二元理论,这一理论的出现使泵叶轮设计理论得到发展完善。这一理论通过在一个曲面上的分析,把叶轮流道及流体流态做为变量来看待,使泵的叶轮设计性能比以前有了一定的改善,泵的效率得到了一定的提高。
三元流节能技术的理论基础,是建立在吴仲华院士的“叶轮机械三元流动理论”上的,自七十年代电子计算机得到广泛应用后,这一理论被广泛地应用于航空燃气轮机设计和发展。西方各大发动机制造公司和国际航空界称之为“吴氏理论”或“吴氏方程”,在学术界,吴仲华院士被世界公认为叶轮机械三元流动理论的奠基人。1976年美国数十位泵专家合著的权威工具书《泵手册》,把吴氏理论列为今后泵设计的最先进方法。天康泵业公司在吴氏理论的基础上,结合泵内含射流-尾迹模型,提出了适合循环水离心泵的三元流动计算方法,通过具体实践,积累了许多实用的经验,形成了独特的“三元流节能技术”。应用这一技术设计的泵叶轮运行效率比以前二元理论有明显提高,气蚀性能也明显提高。
三元节流高效叶轮出水筋片是相互交错的,能使出水水流平稳。筋片角度向中间扭曲,能使出水压力集中在叶轮中间,同样的功率,压力打得更高,水流平稳,压力集中,效率更高。
三元节流高效叶轮与其他厂家叶轮对比:
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三元节流高效叶轮 | 其他厂家叶轮 |
节能改造具体内容:
改造前存在问题:安山钢铁水平加料泵偏离设计工况运行,造成实际水泵运行效率低,水泵出口与管网连接处阻力较大,造成扬程损失较大,水泵电机运行效率较低,造成高耗电工况运行。
主要改造内容:按照安山钢铁水泵的运行参数,对原水平加料泵进行改造,更换为三元流高效节能水泵,降低水泵电耗。
改造后取得效果:改造后,满足现有工艺要求,水平加料泵节电率28%以上。
项目实施情况
2020年10月签订改造合同,于2021年6月底完成系统调试,6月5日开始正式运行,目前节电率已达到合同约定。
项目年节能量及年节能效益:
(1)年节能量
①依据已签订的改造合同,约定水平加料泵改造后,节电率达到28%以上。
②改造后实际运行功率约为232kW,相对于改造前降低功率为322kW-232kW=90kW,按照年运行时间为8000h,1台设备每年节能量为90×8000=72万kWh。
③故项目的年节能量为:
72万kWh×3.28tce/万kwh=236.16tce
(2)年节能效益
本项目年节能量为72万kWh,按照合同约定电价0.35元/kWh计算,项目年节能效益为25.2万元。