李辉++陈小青++武志鹏
【摘 要】 節能减排已经上升到了国家战略，邯钢集团邯宝能源中心采用能源合同管理模式，根据现场实际运行工况，采用先进流体机械设计技术和加工技术，量身定制高效节能泵替换高耗能水泵，水泵节能改造后平均节电率达到30%，效果十分明显。合同能源管理模式为企业提供了一种便利的节能技改方式，实现了企业和投资方互利共赢。
【关键词】 合同能源管理 高效水泵节能技术 能耗 效益
近年来，节能减排已经上升为国家战略。钢铁行业是以能源消耗为主的产业，随着全球能源的日益紧张，资源、能源和环保对钢铁行业提出越来越严格的要求。开发、应用节能减排技术是钢铁企业降低能耗、发展低碳循环经济的主要途径之一。
离心泵广泛应用于工农业生产及居民生活的各个领域，每年消耗在水泵机组上的电能占全国电耗的21%以上，离心泵是一种将电动机的机械能转化为输送液体的静压能和动能的设备，由于存在电能、机械能、静压能和动能之间的转换，所以其转换效率的高低就备受关注，尤其是在能源日趋紧张的今天，节能降耗成为了当今社会的主体。如何提高离心泵的运行效率，实现系统的最优化运行就成为了用户的主要研究对象。
1 节能改造前水泵实际运行情况
钢轧泵站共140台水泵，循环水量5万立方/小时，就设计规模来讲，被称为亚洲最大的水站，年平均电耗为1900万KW。通过对现场情况的分析，发现该泵站存在巨大的能源浪费，循环水系统水泵选型与系统工况不匹配，水泵实际工作点偏离最佳工况点，远离高效区间，运行效率低下；水泵实际运行参数与水泵额定参数相差较大；系统局部阻力偏高，扬程损耗较大，实际运行耗能高等现象。
2 高效的水泵节能技术
针对目前工矿企业流体介质输送系统普遍存在“大流量、低效率、高能耗”的状况，按最佳工况运行原则，建立专业水力数学模型和参数采集标准，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的各种原因，准确找到最佳工况点，并提出最佳匹配方案；然后，通过整改不利因素，按最佳运行工况参数定做高效节能泵替换目前处于偏工况、低效率运行的水泵，消除因系统配置不合理引起的高能耗。
（1）根据现场的实际情况，“量身定制”提高泵组效率，首先利用一种快速准确测量流量的超声波流量计对各泵组工况进行测量包括系统压力、流量、水质、电流、电压等，对各泵组实际外送流量进行准备的测量、校对、分析。为提高流量测量的效率、减少测量误差。
（2）先进流体机械设计生产技术的引进---计算机仿真模型在流体机械设计中的应用，精确度超过三元流设计方法。针对原来水泵的结构特点，从水力模型、叶轮出口角、流道、泵体与泵盖的合缝、加工精度、磨擦、容积损失等方面来进行了深入系统研究，对水泵自身结构设计进行改进并对配套的工艺状况进行优化，达到减少无用能耗，提高水泵效能的目的。
（3）根据现场的实际条件，分析各种不利因素，加装稳流节能装置，以提高运行效率。该装置能够调节水泵出水口流态，使紊乱的流体通过装置后变为平稳的层流，降低水力损失，提高系统效率，达到节能的效果。
（4）先进的数控加工技术的大量应用，取代了原有的填模铸造工艺，提高了零件的精确度，降低了流体阻力。
（5）节能技术的应用使的控制方式更加灵活。将原有的回流控制手段改为液藕或变频控制，达到既灵活又节能的目的。水泵节能与变频控制的有效结合，更好提高节能效果。
3 节能量确认机技改效果
（1）以旋流井自吸泵为例，根据实际运行工况，把原来710KW自吸泵（600WFB-FD）的改造为长轴泵，改造完成后节电率41%，如表1所示。
（2）钢轧泵站改造后运行效果：1）节能泵节能效益明显：钢轧泵站共改造水泵63台，改造前月消耗电量1700万KWH，改造完成后1400万KWH，平均节电量30%。2）备件费用大幅降低：根据合同能源管理签订的技术协议，5年内备件维护费用有节能公司负责，每年降低备件费用300万元，5年可以节约150万元。3）检修人力大幅降低：检修人员由40人减少为6人。4）节能改造完成后，企业可以分享部分节能收益，能源合同管理结束后，节能设备和全部节能效益归企业所有。5）社会效益按每年节约3600万kWh计算，每年节省标煤约10800t，每年减少CO2排放35170t，每年可减少粉尘排放9791t。
4 结语
采用能源合同管理模式（EMC模式）下水泵节能改造，为企业提供了一种便利的节能技改方式，克服了企业在节能工作上投资意识不强、资金压力大等困窘局面，企业不用前期投入资金就能享受节能收益，从根本上解决了困扰企业资金问题，同时也为企业提供了技术保障，降低了企业的风险，实现了企业和投资方互利共赢。
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