不銹鋼冶煉企業節能方案

一、空壓機節能技術

1.1 螺桿空壓機節能技術（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。改善這種現狀的途徑，在于提高壓縮效率。以下為改進空間：

（1）現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，采用節能設備---空壓機節電王進行節能。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電王進行節能，節約電力成本，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，因此具有節能空間。若通過節能技術，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，此項也有一定的節電空間。

（3）加卸載頻繁，若通過節能技術，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，節約電能。 

改造內容：

改造效果

  （1）每天節約2640度電，年節約95萬度電，節電率為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 離心空壓機節能技術（例：張家港浦項不銹鋼，一期二期空壓機車間）

其內空壓機分為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。

節電空間判斷：

1、空壓機設計的調節方式簡單粗放，效率低，不利于節能。無論是采用卸載閥、節氣門、蝶閥、滑閥等方式進行排氣量的調節，都是簡單的調節方式，在設計之初并未充分考慮能源的節省，因此耗電量非常大；即使是較新出現的變頻PID調節方式，也不能解決電機出力波動大的難題，這些落后的調節方式將造成能耗的上升。

2、由于調節方式的局限引起的氣壓寬幅波動或者周期性波動。由于調節方式不當，將造成氣壓在很大范圍內波動，無法穩定。而氣壓的波動將造成三個問題：其一，由于氣壓不穩，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調節，仍不能避免出力不穩定的現象，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換成更多的熱量，形成惡性循環，排氣溫度會有顯著的增加，此時壓縮機約有80%的電轉變成毫無用處的熱量。

我們可以通過節能設備來提高原有生產設備在能源使用方面的效率，在空壓機節能方面，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，催生出了節能增效的需求。對于本現場，可采用專利產品空壓機節電王進行節能技改。

空壓機節電王就是根據當前空壓機的一些節能需求而設計的一種節能設備，它的設計目標是：保證空壓機穩定、持續的工作的同時，節約能源，并起到保護空壓機的作用。

節能原理：空壓機節電王是一個自尋優系統，它的節能原理是尋找最穩定、節能的工作狀況，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定性、設備穩定性、運行能耗等方面進行折衷處理，在保證氣壓比較穩定條件下（但不是恒壓供氣），使得空壓機的出力處于高效、穩定的狀態，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、改善現場環境。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。

節能效益：

二、循環冷卻水節能技術 

【例】某特鋼廠循環冷卻水系統

工況基礎描述：

• 隨季節和天氣而變化的補償式控制系統，自動智能化的調節所需流量，但保證充足流量；

• 泵的效率調度技術，使得泵的實際工作點達到高效區間；

• 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，不僅節約水泵功率也節約了風機功率，并且使得系統四季全自動運行。

時代科儀解決方案：

1、不銹鋼廠循環泵節能

2、新擴建水泵站節能

3、煉鐵廠循環水站節能

4、950冷軋線循環水泵站節能

三、二次供水節能

【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臺生產供水用水泵，改變原有僅依靠閥門開啟度實現流量控制的方式，真正實現以變頻自動調節流量的手段，節約能源消耗。

現場原有設備配置參數如下：

電機 （4臺）

型號：Y3-285S-4   功率：75kW   額定電流：138.8A

功率因數：0.88   電壓：380V  轉速：1484r/min

水泵 （4臺）

型號：DSSS250S-39  揚程：42-39m  流量：360-485m3

轉速：1450r/min

現有工況控制方式：

視生產用水需求而動，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；當極端情況出現時，即生產用水高峰情況，啟動1臺55kW消防水泵以應急，此種情況很少出現，故在此方案中不予考慮。

現場一天中2小時內實際工況的采集：

動力廠二次加壓水泵恒壓供水系統的改造，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。

改造后系統集變頻調速技術、PLC技術、PID控制技術，壓力傳感技術等為一體，依據供水壓力組成閉環自動控制系統。通過安裝在供水管網上的原有壓力傳感器來檢測供水管網在用水量變化時的壓力變化，不斷向控制系統傳輸變化的壓力信號，經運算并與設定的壓力比較后，自動調節供水量，保證供水管網壓力恒定，以滿足循環給水的需要。

用戶也可根據實際工況需要，隨時調整管網設定壓力，設定值確認后，系統將自動跟蹤調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，系統自動啟動一臺水泵，以保證壓力動態平衡；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，系統自動停止一臺水泵，從而使系統實行自動控制。

節能空間：

通過對供水泵進行優化，實現以下的效益：

1、供應流量平穩，流速不高，實際揚程降低；

2、節能配置后的水泵的設計揚程降低，使得水泵在高效區間運行，提升泵的實際效率。

四、能源管理系統技術

鋼鐵企業能源管理中心建設主要包括三個方面：

一是能源管控模式，對傳統能源系統管理模式進行優化再造，推動條塊分割式的能源監控調度向集中監控調度轉變，推動分散能源管理向集中一貫制的扁平化能源管理轉變；

二是信息系統，構建具有完整能源監控、管理、分析和優化功能的管控一體化計算機系統；

三是總體環境，包括企業與能源相關的設備、生產、運行、管理等。具體建設內容與要求如下：

1.能源管理中心計算機及網絡

2.現場工業網絡

3.對時系統

4.軟件平臺

5.主控大廳

6.視頻系統

7.計量儀表設置

8.重點能源動力站所

9.工藝信號采集

能源管理系統是實現節能增效的基礎，它是集能源過程監控、能源調度、能源管理為一體的能源管控一體化計算機系統。同時確保能源調度的科學性、及時性和合理性， 從而提高能源利用水平，實現提高整體能源利用效率的目的。本系統實現了對各種能源介質（風、水、電、氣、 汽等）和各類供能用能系統（供配電、供水系統、煤氣系統等）進行集中監控、統一調度，是集動力能源過程監控、能源信息管理、能源調度為一體的綜合信息化管控平臺。通過能源管理系統的自動化管理，形成節能降耗的長效機制，實現企業整體節能。

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，總部和研發中心位于北京市海淀區中關村科技園區上地信息產業基地。企業專注于節能產品的研發，是國家高新技術企業、國家軟件企業、國家創新基金資助企業、國家發改委備案的節能服務公司。

企業以技術創新作為核心工作和發展動力，研制了多項國內外領先的獨創節能技術，申請獲批發明專利6項，實用新型專利11項。公司涉及的節能產品主要包括：空壓機系統節能、循環冷卻水系統節能、中央空調系統節能、電梯節能、并網逆變器等。主要應用領域為：工業企業節電、大型公建系統的節電等。

企業的主營業務為：節能方案研發、節能產品生產、節能工程實施、節能項目服務。公司具有較強的節能項目實施經驗，為海航集團、英利集團、桐昆集團、香飄飄、寶潔公司、天能電池、聯合特鋼、天津機場、外交部、湖州市政府大樓等實施了節能項目，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、技術服務，或具有合作關系。通過數年的發展，公司具備豐富的節能項目經驗和項目實施能力。