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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)能設備---空壓機節(jié)電王進行節(jié)能。特別是250kW空壓機加載時電流達到480A左右，而卸載時只有290A，空載時損耗比較嚴重。因此，很有必要采用空壓機節(jié)電王進行節(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，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：

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、滑閥等方式進行排氣量的調(diào)節(jié)，都是簡單的調(diào)節(jié)方式，在設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，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，因此不得不提高設定氣壓，造成過度供應，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，達不到設計效率；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，有時甚至更加嚴重。

3、空壓機壓縮過程中的熱量未能及時散出，特別是當工作狀況不佳時，熱能積累造成溫度上升，會進一步加大壓縮功，加大的壓縮功又會進一步轉(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)能設備來提高原有生產(chǎn)設備在能源使用方面的效率，在空壓機節(jié)能方面，以往存在設計、使用等方面的諸多不足，以至于在能源供應緊張、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)電王進行節(jié)能技改。

空壓機節(jié)電王就是根據(jù)當前空壓機的一些節(jié)能需求而設計的一種節(jié)能設備，它的設計目標是：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，它的設計思想是對空壓機的運行氣壓穩(wěn)定性、設備穩(wěn)定性、運行能耗等方面進行折衷處理，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備，不影響空壓機的運行，也不改變空壓機的設定參數(shù)。

節(jié)能效益：

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到高效區(qū)間；

• 風量和水量組合控制，達到風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

2、新擴建水泵站節(jié)能

3、煉鐵廠循環(huán)水站節(jié)能

4、950冷軋線循環(huán)水泵站節(jié)能

三、二次供水節(jié)能

【例】天津鋼鐵集團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，當供水流量低于450m3/h運行1臺水泵；當流量高于450m3/h運行2臺水泵；當總管壓力低于300kPa時運行3臺水泵；當極端情況出現(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)設定壓力，設定值確認后，系統(tǒng)將自動跟蹤調(diào)整至設定的供水壓力值。當用水量增加，變頻器輸出頻率增加，直至增加到額定頻率，此時若水壓力仍達不到設定壓力，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：

通過對供水泵進行優(yōu)化，實現(xiàn)以下的效益：

1、供應流量平穩(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)與能源相關的設備、生產(chǎn)、運行、管理等。具體建設內(nèi)容與要求如下：

1.能源管理中心計算機及網(wǎng)絡

2.現(xiàn)場工業(yè)網(wǎng)絡

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，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、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。主要應用領域為：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。公司具有較強的節(jié)能項目實施經(jīng)驗，為海航集團、英利集團、桐昆集團、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、北京交通大學、中科院等高校和院所提供設備、技術(shù)服務，或具有合作關系。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。