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1、管理创新项目管理创新项目推 荐 部 门： 公用工程中心 项 目 名 称：“能源合同在循环水泵节能改造中的探索应用 项 目 负 责人： 张志刚 申 报 日 期： 2015 年 2 月 1内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司世林化工分公司内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司世林化工分公司课题名称“能源合同”在循环水泵节能改造中的探索与应用课题负责人张志刚电话18244707686立项时间2014 年预期完成时间2014 年 12 月 10 日联系人王秋峰电话13964076081姓 名性别学历技术职称业务分工所在部门李书新男大学部长方案制定非煤产业部张志刚男大学总经理方案制定世林化工许成仁男大学工程师方案制定
2、机电中心王秋峰男本科工程师全面管理公用工程中心李顺利男大专技术水务工段王儒男大专技术水务工段郭晓晖男大专具体实施水务工段课 题 组 成 员左建富男大专具体实施水务工段2课题简介：改造水泵型号为 KPS50-700（Q=6000m3/h，H=50m，P=1000kW，n=991r/min）循环水泵 4 台，型号为 KPS50-500（Q=3000m3/h，H=50m，P=500kW，n=989r/min）循环水泵2 台。增加与泵相对应的运行累时器 6 只及所有相应电气附材（电度表测量装置等） 。在满足生产工艺要求前提下，经系统能量优化技术，确定合理的循环水量，合理、经济运行供、回水温差，整改系统
3、存在不利因素，降低管路阻力，提高输送效率及水泵的有效利用，实现最佳工况运行。一、 创新方案1、确定项目的基本主题；在满足生产工艺要求前提下，经系统能量优化技术，确定合理的循环水量，合理、经济运行供、回水温差，整改系统存在不利因素，降低管路阻力，提高输送效率及水泵的有效利用，实现最佳工况运行。2、研究项目内容和拟解决的关键问题。1、通过系统调整，优化管网运行，降低管网阻抗，提高管网运行效率。2、 通过技术措施解决局部换热差等问题，提高系统末端换热效率。3、通过系统泵机组优化匹配，按冷却水系统管网特性曲线相匹配的工况参数定做高效节能泵组替换目前处于不利工况、3低效率运行的泵组。4、设备设计、制造、
4、安装不得低于国家相关标准，应充分结合系统特点、安装条件、水质等因素，从耐磨、耐腐蚀、抗气蚀性能和提高效率等多方面考虑；水泵所有零部件要求加工精度高，材质采用标准高，机封、轴承等主要零部件选配高，并符合环保，安全、卫生等强制性法规 。 (零部件需选用标准件)5、叶轮设计上采用先进的水力模型进行设计，要求低脉冲、流动性能优越、高效区宽广；材质上选择适合本系统工艺特性的优质不锈钢材，提高水泵有效利用率和抗气蚀性能。二、 创新项目具体实施情况于 2014 年 12 月 10 日 1#、2#、3#、4#、5#、6#循环水泵节能改造完成。3、创新项目实施后的效果通过对改造后循环水泵试运行数据分析，在保证循
5、环水泵包括流量、压力等各项运行指标均达到项目标准的前提下，单台水泵直接节电率在 10%左右，正常生产循环水系统每小时可实现节电量 500 千瓦，每年能为公司节约电费 70 多万元，节能效益显著。4“能源合同能源合同”在循在循环环水水泵节泵节能改造中的能改造中的探索与探索与应应用技用技术资术资料料项项目目负责负责人：人：张张志志刚刚完成完成单单位：世林化工位：世林化工完成日期：二完成日期：二一五年二月一五年二月0目目 录录第一章：项目立项的背景及其目的、意义.21.1 项目立项背景 .21.2 项目实施目的和意义 .2第二章 项目基本情况.32.1 项目的总体设计 .32.2 问题的解决.42.
6、3 流体输送 Gowell 高效循环水泵的工作原理.52.4 流体输送 Gowell 高效循环水泵使用情况.82.5 流体输送 Gowell 高效循环水泵所在系统概况.92.6 经费投入 .102.7 主要经济技术指标 .11第三章 技术创新点，技术的新颖性、适用性和成熟度.124.1 技术创新点 .124.2 技术新颖性.12第四章 成果转化和推广应用的条件及前景.134.1 成果和应用的条件 .134.2 应用前景 .13第五章 存在的主要问题、改进意见及进一步创新改进的设想.145.1 存在的主要问题.145.2 改进意见和改进思想.151第六章 项目效益分析报告.166.1 经济效益分
7、析 .166.2 社会效益分析 .172第一章：项目立项的背景及其目的、意义第一章：项目立项的背景及其目的、意义1.11.1 项目立项背景项目立项背景节能降耗是企业发展的永恒主题，在当今将节能减排被列入基本国策的大背景下，泵类装置的节能自然成为节能工作的重点。近年来煤炭及煤化工行业的市场景气度不甚乐观，行业内企业纷纷强化节能降耗工作。世林化工为了落实集团公司节能降耗的精神，完成降本目标，去年开始在自主创新、设备改造等方面做了大量工作，为企业连续生产节约了可观的成本。流体输送领域的泵类装置电力消耗巨大，据中国大百科全书化工篇所载，泵类装置所消耗的电量约占社会总发电量的 25%。目前我国流体输送领
8、域普遍存在低效率、高能耗现象，与国际先进水平比较存在较大差距。仅对泵组本身而言， 节能中长期专项规划（2505 号文件）明确指出，我国水泵平均设计效率 75%，比国际先进水平低 5 个百分点，运行效率低 20 个百分点左右。为此，我们一方面致力于改进泵的结构设计以提高水力效率；另一方面着眼于系统的配置优化和运行优化，从影响水泵能耗最根本的三大要素（管路阻抗、运行效率、输送流量）入手，求得最佳节能效果，从根本上解决系统普遍存在的“大流量、低效率、高能耗”的技术难题，节电效果显著。1.21.2 项目实施目的和意义项目实施目的和意义循环水泵是我公司的用电量非常大的设备，6 台循环水泵正常生产运行每小
9、时耗电 5000 千瓦，所以循环水泵的节能开发成为公司节能工作的重中之重。2014 年 6 月开始，世林化工相关技术人员与3多家节能专业公司就世林化工循环水泵的节电改造开发问题，进行了反复交流、考察、试验、论证，最后经招标于 2014 年 8 月 8 日正式与浙江科维节能技术股份有限公司签订改造合同，并采用“合同能源管理”模式，进行世林化工循环水泵节能改造。合同能源管理(简称“EMC”)是一种新型的国际化、市场化的节能机制，近年来在我国一些新型大企业已经推广采用。其实质是以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能业务方式。节能公司依据与客户所签订的“能源管理合同” ，在客户没有资金投入的前提
10、下为客户提供综合性的节能服务，允许客户方用未来的节能收益为公司设备升级并使客户达到节能降耗，降低能源成本的目的，再通过与客户分享节能效益来获取报酬的新型节能服务机制。按合同规定：循环水泵节能改造费用包括水泵制造、运输、安装、调试等全部由浙江科维节能技术股份有限公司承担，并负责试运行期间的设备维护，试运行指标达标后双方确认，世林化工对项目验收合格后进行交接，进入节电分享期，自分享期开始日起，以节能设备满负荷运行 4 年为基本期限（实际运行时间计） ，浙江科维按运行循环水泵节电总量的 50%的比例参与节能技改产生的节电费收益分成，作为技改费用和专有技术投入所获得的节电收益；其余部分节电费及以后产生
11、节电费的收益归世林化工享有，同时按约定付清浙江科维累计四年节电收益后，节能设备（循环节能水泵）无偿归世林化工所有。该项目的实施，贯彻了集团公司内涵提升的经营宗旨，开创了4世林化工节能降耗工作的新途径，特别是在公司资金困难的情况下，不用投资既实现了节能降耗目标，又提升了设备质量，为公司进一步节能改造积累了宝贵经验。伴随着世林化工的不断发展壮大，能源消耗也将日益增加，如何降低能耗费用如何开源节流，是世林人需要时时刻刻思考的问题。毫无疑问， “合同能源管理”为世林化工打造出了一个节能新引擎，也将为世林化工未来的发展增添新的动力。第二章第二章 项目基本情况项目基本情况2.1 项目的总体设计项目的总体设
12、计循环水泵运行用电量非常大，我公司正常情况下一般需运行 5台（4500kw/h） ，如果采用流体输送 Go.Well 技术对水泵运行数据进行系统分析、研究，结合生产工艺特征， 通过分析系统装置热负荷以及工艺特点，按经济供回水温差原则及供水压力与设计压力比较，判断流量的合理性，并确定合理流量，做到“装置侧合理用水、泵站侧高效供水” ，降低水送能耗指标。通过对循环水泵系统原有各种运行模式的工况分析，判断电机及水泵的实际运行效率是否高效，并结合装置侧所需的技术参数要求，提出最优的泵组搭配运行模式及运行参数，确定高效节能泵参数设计值，做好循环水泵优化改造。通过改造系统存在的不利因素，消除“无效能耗”
13、，提高输送效率，达到最佳的节能效果。2.2 问题的解决问题的解决5针对目前我厂冷却循环水系统存在“低效率、高能耗”的状况，以最佳工况运行、最合理能耗为指导原则，从影响水泵能耗最根本的三大要素（管路阻抗、运行效率、输送流量）入手，着眼于系统整体优化。首先凭借浙江科维专有的参数采集标准和计算机仿真模拟等技术手段，通过检测复核系统当前运行工况，准确判断引起高能耗的各种原因，提出系统优化节能的最佳解决方案。然后通过整改管网不利因素、解决换热瓶颈、优化水力平衡及参数设定、量身定制高效节能泵等多种配置优化手段，利用流体输送技术优化，通过整改管路不利因素，提高设备和管路运行效率原则，改造现有水泵转子为增效节
14、能转子，全面提高系统能源利用效率；对负荷变化较大的系统，再针对性安装变流量控制系统，实现变工况节能运行，进一步提高运行效率。标本兼治，整体节能，达到最佳节能效果。2.3 流体输送流体输送 Gowell 高效循环水泵的工作原理高效循环水泵的工作原理采用流体输送设备优化三元流动设计理论。众所周知，目前国内水泵用户广泛采用的是由设计院进行水泵系统设计，由泵厂根据系统参数进行设计供货，在实际运用中因各方面的原因，原始参数和实际运行参数存在一定差距。大家都知道泵高效区是一个很小的区间，这样就造成了效率低了又低，能源浪费惊人。设计院在设计方法上是采用上个世纪七十年代出现的泵二元设计理论。这一理论通过将水泵叶轮流道和
