冷却循环水系统水泵节能改造技术方案
关于55KW循环冷却水泵的系统改造方案
关于55KW循环冷却水泵的系统改造方案摘要：自从通用变频调速器问世以来，变频调速技术在各个领域得到了广泛应用，变频调速器以节能、安全、高品质的质量等优点，在实际应用中得到了很大发展，随着电子技术的飞速发展，变频调速器的功能也越来越强，尤其充分利用变频调速器内置的PID调节功能，对合理设计变频调速设备，保证正常生产等方面有着非常重要意义。
关键词：55KW循环冷却水泵系统改造变频调速器以往我公司的循环冷却水系统采用了二台循环水泵（一用一备）以恒速泵的方式供水，通常情况下水压波动很大，能量损耗大，一旦发生车间用水量大时管网压力会迅速下降，而车间停止或减少用水量时，管网压力又会急速上升，实际上间接的流量改变导致管网压力改变造成了循环泵的输出功率损失，循环泵的出口压力不稳定而造成了循环泵的工作点发生变化，从而使循环泵组本身的效率变差，无形中增加了电能的消耗和设备的机械磨损，容易造成设备故障率的升高，而为了保证生产正常，达到车间预期冷却效果，平时循环泵后的压力保持过高，这样相对的在恒速循环泵供水管网中用水流量大时管网压力底，用水流量小时管网压力高的现况；公司对车间循环水使用情况没有具体的什么规定和约束，时有发生车间已经不用循环水了而循环泵却是开的；有时也由于循环水池水位过底而使泵组吸不到水也不知道，循环泵组却在空载运行既浪费了电力能源也加速了泵组的机械磨损；另一方面循环水泵的拖动电机启动方式采用星-三角降压瞬时启动，启动时的冲击波造成了电网的不稳定和循环泵组的机械性能受损。
鉴于以上几点有意改用变频调速闭环控制方式来控制。
自从通用变频调速器问世以来，变频调速技术在各个领域得到了广泛应用，变频调速器以节能、安全、高品质的质量等优点，在实际应用中得到了很大发展，随着电子技术的飞速发展，变频调速器的功能也越来越强，尤其充分利用变频调速器内置的PID调节功能，对合理设计变频调速设备，保证正常生产等方面有着非常重要意义。
工业冷却循环水系统的节能优化改进
工业冷却循环水系统的节能优化改进随着工业技术的发展，工业冷却循环水系统已成为生产过程中必不可少的重要设备之一。
但这些设备的运行所消耗的能源却是不可忽视的，因为这不仅会影响企业的经济效益，还会对环境造成不良影响。
因此，对工业冷却循环水系统进行节能优化成为当前急需解决的问题。
一、优化管道结构通过更改管道结构并改进循环方式，能够降低冷却水系统的运行能耗。
首先，管道应采用直线管段，减少弯头，避免突然变化的开孔，保证管道的通畅，降低阻力。
其次，采用集中式冷却循环方式，避免采用分散循环方式，既能确保冷却水水质，又能降低系统能耗。
二、采用环保节能材料选择能够大大减少水阻、耐高温、耐蚀的材料，可有效提高系统的效率。
如采用增强玻璃钢制作水箱，可以解决钢制水箱容易生锈、铜制水箱易泄漏等问题。
同时，我们可以采用高效节能的给水泵和循环泵，既能增加系统输出流量，又能减少能耗。
三、精准控制温度通过温度控制器，控制系统工作温度，减少热损失和水消耗，达到节能的目的。
正确设置回水温度，使水温在合适的范围内工作，能够避免以往温度过高和过低导致的不良影响，同时也能保证系统的正常运行，延长设备的使用寿命。
四、加强维护和保养除了以上的优化措施外，加强对冷却水循环系统的维护和保养也是非常必要的。
对系统设备进行定期检测和清洗，除去附着在管壁上的污物和沉积物，保证水流通畅，保持水泵的清洁和平衡性，以及制定科学的日常维护计划，都能够提高设备的使用寿命和效率。
结论：采取以上几种措施，对工业冷却循环水系统进行节能优化改进，不仅能够降低能耗，提高系统的效率，而且能够降低企业的经济成本，缓解环境压力，对提高企业的整体竞争力也起到了非常积极的作用。
循环冷却水系统节能方案设计实践
循环冷却水系统节能方案设计实践导读：从能量守恒定律出发，分析了循环冷却水系统各构成单元的能量转化过程。
以降低循环冷却水系统运行能耗为目标，剖析了可采用的三种节能技术。
结合钢铁生产工艺中的循环冷却水系统现场，通过数据采集、运行状况诊断、技术方案设计及节能评估，完整阐述了循环冷却水系统节能方案实践过程。
1、前言钢铁工业是国民经济的重要基础产业，包括从采矿、选矿、烧结(球团)、焦化、炼铁、炼钢、轧钢，直到金属制品及辅料等生产工序。
为推动钢铁工业转型升级，走中国特色的新型工业化道路，工业和信息化部印发《钢铁工业“十二五”发展规划》，规划明确指出要深入推进钢铁工业节能减排。
在钢铁工业链上各生产工序中，工业冷却水的循环使用非常普遍。
循环冷却水系统是工艺生产主线的生命保障线，对于生产正常运行及设备安全运转起着至关重要的作用。
因此，有必要对循环冷却水系统的节能技术进行分析，促进系统安全、节能运行。
中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司以为客户提供“用能设备的全生命周期服务”的理念，提供包括工业炉及钢铁全流程中终端用能设备的节能技术服务。
2、循环冷却水系统能量使用2.1循环冷却水系统构成循环冷却水系统依据系统输送介质不同，有密闭式和敞开式两种系统。
以较常用的敞开式系统为例，包括电源装置、传动系统、循环水泵组、管网、换热装置、冷却塔等，其系统构成如图1所示。
其中电源装置提供了整个系统的能源供给，如机械输送设备、传动控制系统及自动化控制系统等；自动化控制系统包括电气自动化(如变频调速控制)及仪表自动化(如管网上流量调节阀)；冷却塔通常有风机及驱动电机等子设备；冷却水使用设备包括在广义的循环系统管网中，没有分别列出。
图1典型循环冷却水系统示意图2.2系统能量输入与转化电能输入。
如图1中的电源装置，通过工厂电网将电能输入到循环冷却水系统。
水泵配用的电机、风机配用电机、以及系统中自动化控制设备均需输入电能来保证设备运行与运转。
工业循环水系统节能改造方案
ZW-8000循环装置能源管理系统是从节能愿景出发，带有深度学习功能的产品。
研发原理是基于让整套制冷系统的能效值达到最大，即：COP（能效值）=Q(冷量)/W（冷冻机）+ W（外循环泵）+W(内循环泵)+W （冷却水泵）+W（风机）。
COP值越大越节能。
1、基于冷冻机组能耗最低的冷量预判断技术根据公式：Q=C*L*△T（C：比热容；L：实时流量：△T：供回水温差）增加流量计和温度，可以计算冷量，通过现场所需冷量，直接作用于冷冻机的数量和负载变化控制，杜绝滞后性，使负荷变化同步，达到节能的目的。
2、基于冷冻机组能耗最低的机组优选技术根据公式：Q=C*L*△T（C：比热容；L：实时流量：△T：供回水温差）通过精确计算冷量，来控制冷冻机组进行优选。
比如：三台冷冻机在运行，3台冷冻机同时工作在40%的负荷，完全可以关闭一台，让另外两台提升负载，使冷冻机效率提高，解决了现有控制技术是每台冷冻机根据温差控制加减载，造成了多台冷冻机同时工作在低效率区的问题。
3、基于能耗最低的冷冻机负载调节控制技术因为每台冷冻机在不同的负载区域，能效比差异比较大，在选定的机组内部，通过调整每台冷冻机的出水温度，来调整每台冷冻机的负荷，达到能耗最低。
并且出水温度每提高1℃，能耗降低3%；温度降低1℃，能耗提升2%。
4、基于能耗最低的冷冻主机小温差补偿调节基于能耗最低的冷冻主机小温差补偿调节（在一定的温度范围内调节，这个温度范围是根据企业的工艺数据来确定的，假设范围为设定温度的±0.5℃）。
举例：冷冻主机是根据供回水温差来调节负载的，例如当供水温度为7度，回水温度是12度，温差就是5度，这个时候冷冻机满载在运行，假如当回水温度变成11.9度时，冷冻机还是在满载运行，冷冻机这个时候处在一个降负载的临界点，系统自动给冷冻机出水设定温度提高0.1度，使冷冻机减载，同时也不影响企业正常生产，达到节能的目的。
5、基于能耗最低的温湿度变化的出水温度调节控制技术根据外界环境的温湿度影响自动调整冷冻机出水温度，达到节能的目的。
科技成果——工业冷却循环水系统节能优化技术
科技成果——工业冷却循环水系统节能优化技术适用范围石化行业工业冷却循环水系统钢铁冶金、石油化工、热电、生化制药等领域行业现状循环水系统以水为介质用于工艺过程的冷（热）量交换和传送，在石油化工、钢铁冶金、机械电子、食品制药、热电、集中供暖、中央空调等领域，是必不可少的基本环节。
循环水系统以水泵为动力源，其电能消耗较大，约占社会总用电量的15%左右。
目前，我国循环水系统普遍存在能耗较高的现象，与先进国家相比，水泵单机效率约低5%以上，系统效率低20%以上。
目前该技术可实现节能量73万tce/a，减排约193万tCO2/a。
成果简介1、技术原理从流体力学基本原理可知，影响水泵功率的三大内在因素为：扬送的流量、扬程、运行效率。
其中运行效率取决于水泵的效率性能，扬程用于克服管网阻力，流量用于工艺过程的冷（热）量交换和传送。
从传热学基本原理可知，循环水量又取决于换热单元的热负荷、冷热流温差和传热系数。
也即对某特定工艺的换热网络，若所移去的热量通过平衡后变少，换热器的热阻变少，循环水的供回水温差按设计规范要求控制在合理值内，那么流量就可以减少。
根据上述原理，如果对某特定工艺，进行以下优化改造步骤，可从根本上解决循环水系统的高能耗问题：（1）通过优化改造换热网络、消除因结垢或藻类滋生引起的热阻、做好管网的流量平衡并合理控制供回水温差，取得泵站最合理的扬送流量；（2）通过配水管网优化，消除不利因素，如阀门损失、局部管路阻力偏大、并联管路性能差异大而引起的水力失衡、真空度控制不合理引起扰流等，从而降低管网阻力，取得水泵最合理的工作扬程；（3）根据优化后的工作点参数（流量、扬程、效率、装置汽蚀余量），采用三元流技术设计出高效的水泵叶轮，以高效节能泵替换原有不匹配、低效率的水泵，确保泵站处于高效率运行状态；（4）充分考虑因热负荷及环境温度变化引起的变工况运行，根据系统运行特征对泵站进行优化设计和管理。
2、关键技术（1）循环水系统各换热设备、管网、泵站等的运行参数（包括压力、流量、温度、几何高度等）精确采集技术；（2）换热网络优化和管网水力优化数学模型建立；（3）对流量、管网阻力、水泵运行效率等专家分析诊断及优化系统。
工业冷却循环水系统的节能优化改进
工业冷却循环水系统的节能优化改进全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：工业冷却循环水系统的节能优化改进随着工业化进程的加快，工业生产对水资源的需求越来越大，其中冷却循环水系统作为工业生产中重要的一环，节能优化改进显得尤为重要。
冷却循环水系统在工业生产过程中起着冷却、传热、传质、保护设备和环境的作用，广泛应用于电力、冶金、化工、石油、制药、食品等行业。
传统的冷却循环水系统存在能耗高、水资源浪费、设备运行不稳定等问题，急需进行节能优化改进。
一、传统冷却循环水系统存在的问题1. 能耗高：传统的冷却循环水系统通常采用机械式冷却塔或者冷却器进行循环冷却，这些设备需要耗费大量的电能来维持稳定的运行，导致能耗较高。
2. 水资源浪费：传统冷却循环水系统中循环水需求大，使用大量的淡水和成本高昂的处理剂，导致资源浪费。
3. 设备运行不稳定：在传统冷却循环水系统中，由于水质的变化和管道堵塞，常导致设备运行不稳定，影响生产效率。
1. 优化设备结构：采用先进的冷却技术和设备，如采用高效节能的湿式冷却塔、换热器等，提高冷却效率，降低能耗。
2. 循环水处理：对循环水进行合理处理，采用水处理剂、水质在线监测技术等，保证冷却水质量稳定，延长设备使用寿命，减少设备维护成本。
3. 系统集成优化：通过智能化控制系统，实现冷却循环水系统的智能化管理和优化调节，减少不必要的能源浪费。
4. 冷却水回收利用：在冷却循环水系统中实施废水回收利用，将冷却水作为再生水资源，减少对淡水的需求，降低水资源浪费。
5. 能源再生利用：在循环冷却水系统中利用余热、余压等能源，如采用余热发电、余压发电等技术，实现能源的再生利用，提高能源利用效率。
1. 保护水资源：节能优化改进后的冷却循环水系统能够降低对淡水的需求，减少水资源的浪费。
2. 降低能耗成本：通过优化改进，能够降低冷却循环水系统的能耗，降低生产成本，提高企业的竞争力。
3. 减少环境污染：优化改进后的冷却循环水系统能够减少废水排放和能源消耗，减轻对环境的影响。
工业冷却循环水系统的节能优化改进
工业冷却循环水系统的节能优化改进工业冷却循环水系统在工业生产中扮演着非常重要的角色，它用于冷却各种设备和机器，保证生产线的稳定运行。
这个系统也面临着一些问题，其中包括能耗高、水质管理困难、设备损耗大等。
对工业冷却循环水系统进行节能优化改进是十分必要的。
在当前工业生产中，工业冷却循环水系统往往存在以下问题：一是能耗过高。
传统的冷却循环水系统采用机械冷却，需要大量能源来运行冷却设备，耗能严重。
二是水质管理困难。
冷却循环水在运行中会受到各种因素的影响，容易产生水垢、腐蚀等问题，加大了水质管理的难度。
三是设备损耗大。
由于冷却循环水系统中存在水质问题，设备容易受到腐蚀和结垢的影响，从而加速设备的损耗，降低设备的使用寿命。
针对这些问题，可以从以下几个方面对工业冷却循环水系统进行节能优化改进：一、优化冷却设备传统的冷却设备采用机械冷却方式，能耗较高。
可以考虑采用新型的高效冷却设备，如换热器、冷却塔等。
这些设备在冷却效果和能耗上都有较大的优势，可以大幅度减少能耗。
二、改善水质管理加强对冷却循环水质的管理，采用先进的水处理技术，防止水垢、腐蚀等问题的产生。
可以采用中水回用、膜分离等技术，对冷却循环水进行净化和再利用，降低水资源的消耗。
三、优化循环水流程对冷却循环水的流程进行优化，合理安排冷却水的流动路径和速度，以减少能耗和水质问题的产生。
可以考虑引入智能控制技术，实现对冷却循环水系统的自动化控制，使系统运行更加高效稳定。
四、加强设备维护加强对冷却循环水系统设备的维护管理，定期清洗冷却设备、更换损坏的部件，对系统进行定期检修，以减少设备的损耗和延长设备的使用寿命。
五、能源回收利用冷却水在循环过程中会吸收一定的热量，可以考虑利用这部分能量进行热能回收利用。
可以将冷却水中吸收的热量进行回收利用，用于预热生产线中需要加热的介质，以实现能源的节约。
六、加强监测与调控通过加强监测，对冷却循环水系统进行实时监测，及时发现问题并进行调整。
工矿企业循环水泵节能降耗方案
工矿企业循环水泵节能降耗方案一、工艺冷却循环水系统工程概况. 4二、工艺冷却循环水系统目前实际运行情况与能耗分析. 4三、节能技改方案与设计指标. 5四、项目节能技改实际节电效益. 6五、节能技改节电量计算方式. 6六、节能技改工程收费方式. 6七、节能技改工期及现场施工情况. 7八、节能技改效果测试与验收. 7九、节能技改质量及服务承诺. 7十、节能技改业务流程. 8附件一 ******节能技术有限公司简介附件二流体输送“Go.well”技术简介附件三公司资信及荣誉证书附件四技术签定报告及相关推广资料附件五公司主要业绩一览表序言为了降低能耗成本，探讨*******有限责任公司工艺冷却循环水系统节能的可行性，在贵司工程技术人员的积极支持配合下，*****节能技术有限公司（以下简称“**公司”）技术人员于二ＯＯ九年十一月三十日对系统运行工况进行了调查、检测。
**公司采用流体输送Go·well技术对检测资料进行系统分析、研究，结合该系统运行的负荷情况及管路流体力学特性，提供本能耗分析报告及节能技改方案。
通过技改节电效果如下（按实际运行时间计）：通过技改，可以使*******有限责任公司工艺冷却循环水系统水泵节电效率达到23.5％左右，每年可节省用电约210万度（按实际运行时间计）。
流体输送Go·well技术是**公司自主研发、具有独立知识产权的节能新技术，专门为水送系统、风送系统提供最为有效的节能技改方案。
它以最佳工况运行、最合理能耗为指导原则，从影响水泵（风机）能耗最根本的三大要素（管路阻抗、运行效率、输送流量）入手，凭借专有的先进的参数采集标准和计算机仿真模拟等技术手段，通过检测复核当前运行的工况参数和设备额定参数，准确判断引起高能耗各种原因，提出系统过程能量优化最佳解决方案和系统配置最佳匹配方案。
然后通过整改系统不利因素，按最佳运行工况参数定做更换ECOWELL高效节能泵等，实现配置优化，消除因系统配置不合理引起的高能耗；通过安装ECOWELL自动控制系统，实现运行控制优化，降低因负荷较大变化引起的高能耗；标本兼治，综合节能，达到最佳节能效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
姜堰市化肥有限责任公司 循环水系统 低压水泵节能改造
技术方案
xxxx新能源科技有限公司 2011年9月5日 姜堰市化肥有限责任公司 循环水系统水泵节能改造技术方案
- 1 - 目录
一、项目概况 ............................................................................................ 2 1.1循环水系统概况 .................................................................................................. 2 1.2水泵参数 .............................................................................................................. 3
1.3 系统组建原则 ..................................................................................... 3 二、水泵节能改造方案 ............................................................................ 4 2.1水泵调速节电原理 .............................................................................................. 4 2.2 水泵调速控制技术 ............................................................................................. 5 2.3 节电率概算 ......................................................................................................... 6 2.4 循环水监控系统 ................................................................................................. 7 2.5 水泵节能电气回路 ............................................................................................. 7 2.6水泵节能监控结构示意 ...................................................................................... 8
三、系统部件规格和功能 ........................................................................ 8 3.1 PLC控制系统 ...................................................................................................... 8 3.1.1 控制器 .................................................................................................................................... 9 3.1.2 I/O输入输出模块 ................................................................................................................ 10 3.2 监控系统 ........................................................................................................... 12 3.2.1 硬件 ...................................................................................................................................... 12 3.2.2 软件 ...................................................................................................................................... 13
三、项目实施步骤 .................................................................................. 14
四、设备清单 .......................................................................................... 15 五、附录 .................................................................................................. 16 姜堰市化肥有限责任公司 循环水系统水泵节能改造技术方案
- 2 - 一、项目概况
姜堰市化肥有限责任公司是在原姜堰市化肥厂基础上于1999年5月重组投产的企业，由宜兴灵谷股份有限公司、姜堰市工业资产经营有限公司、省化肥公司三家合股投资兴建，为姜堰市重点工业企业。下设氮肥、热电两个分厂，厂区占地14.48万平方米，具有13万吨尿素、8万吨合成氨、12万KW电力的生产能力。公司组建后投入近亿元，对生产系统进行大规模技术改造，扩大化肥装置生产能力，优化化肥生产工艺，先后新建35t/h+1×3000kw和75t/h+1×12MW热电机组，综合利用资源，降低生产成本，实现滚动式发展。
1.1循环水系统概况
图1 循环水工艺流程图 姜堰市化肥有限责任公司的循环水系统中低压能耗设备主要有： 合成氨冷水泵4台：1台备用；冬季运行2台，其它季节运行3台。 热水泵5台：2台备用；冬季运行2台，其它季节运行3台。 按照冬季125天其它季节240天计算，低压部分能耗为电费价格按0.3元计算，则低压能耗费用约为107万元。 姜堰市化肥有限责任公司 循环水系统水泵节能改造技术方案
- 3 - 而目前姜堰市化肥有限责任公司循环水系统的所有水泵仍然由人工控制，且全年24小时满负荷运行，无法根据生产所需的实际温度、压力及流量等要求进行实时调整其转速，因此存在着用电浪费现象。
1.2水泵参数 表一 参数 类型一： 类型二： 类型三： 类型四 1. 水泵类型： 合成氨冷水泵 4#合成氨冷水泵 1#~4#热水泵 5#热水泵 2. 水泵型号 16SAB-9JA 14SH-13A 350SP-16 500S-22A 3. 水泵厂家 长沙同大水泵厂 上海水泵厂 长沙同大水泵厂 江苏迎浪水泵厂
4. 电机额定功率： 160KW 155KW 75KW 132KW
5. 电机额定电流： 295A 275A 139.7A 240.7A 6. 电机实际运行电流： 285A 270A 129A 230A 7 电机额定电压： 380V 380V 380V 380V 7. 水泵额定流量： 1000m3/h 1116m3/h 977~1440m3/h 1746m3/h 8. 水泵额定扬程： 20~16m 17m
1.3 系统组建原则 本方案所提出的水泵节能系统能够达到以下的技术要求原则： 实用性——符合生产、安全、管理、各项业务要求，简便易用。 成熟性——整体结构和技术上采用当前成熟的方案和技术。 标准化——在系统平台和开发平台选型时，遵循国际标准及工业标准，系统采用统一的数据及文件格式、网络通讯规格、通讯接口。 高性价比——充分利用现有资源，满足生产需求的前提下，合理增加设备，追求尽可能高的性价比。 姜堰市化肥有限责任公司 循环水系统水泵节能改造技术方案
- 4 - 二、水泵节能改造方案
2.1水泵调速节电原理 为了解决目前水泵系统中无流量调节，或者通过阀门调节流量而造成水泵一直保持在额定功率的情况下运行，从而导致电能大量的浪费、减少了设备的使用年限。我们提供一种变频控制管理系统，该变频控制管理系统通过对水泵供电频率进行调节，冷水泵按照系统工艺温度温差及环境温度变化来调节供电频率，从而调节流量，达到在满足系统温度需求的前提下，实现低压冷水泵节电的目的；热水泵按照冷水池液位调节供电频率，从而达到调节流量，达到满足于冷水池恒定液位前提下实现水泵节电目的。
图2热负载年变化的曲线 图3热负载日变化的曲线 生产设备冷却水系统采用最佳输出能量控制。当环境温度、系统设备负荷发生变化时，各路冷却水供回水温度、温差、压差和流量亦随之变化，压力传感器、温度传感器、水池液位传感器、室外温度传感器将检测到的这些参数送至PLC，PLC依据所采集的实时数据，实时计算出末端负荷所需的冷却水流量，以及各路冷却水供回水温度、温差、压差和流量的最佳值，并以此调节各变频器输出频率，控制冷却水泵的转速，改变其流量使冷却水系统的供回水温度、温差、压差和流量运行在PLC给出的最优值。 由于冷水系统采用了输出能量的动态控制，实现水泵循环系统跟随末端负荷的需求供应，使水泵系统在各种负荷情况下，都能既保证末端设备的需求，又最大限度地节省了系统的水泵电机电能消耗。