一种降低水泵组件能耗的运行方法及其在轧钢厂中的应用
阅读：384发布：2024-02-15
专利汇可以提供一种降低水泵组件能耗的运行方法及其在轧钢厂中的应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开一种降低 水 泵 组件能耗的运行方法，包括以下步骤：1)计算水泵组件中末端设备的最不利末端压差，得数值A；2)调节水泵组件的工作转速，使组件中各设备两侧压差值与步骤1)中所述最不利末端压差数值A相等；3)统计步骤2)中调节水泵组件工作转速后，组件的配置参数及实际运行参数；4)根据步骤3)中所得配置参数及实际运行参数，对组件进行 能量 效率分析，找出组件中存在高能耗的原因；5)对步骤4)找出的高能耗设备进行优化改造，即得到一种降低水泵组件能耗的运行方法。本 申请 提供一种降低水泵组件能耗的运行方法，将其用于轧 钢 厂中，以降低轧钢厂水泵组件的能耗，提供水泵的运行效率，节约 能源 。，下面是一种降低水泵组件能耗的运行方法及其在轧钢厂中的应用专利的具体信息内容。
1.一种降低水泵组件能耗的运行方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)计算水泵组件中末端设备的最不利末端压差，得数值A；
2)调节水泵组件的工作转速，使组件中各设备两侧压差值与步骤1)中所述最不利末端压差数值A相等；
3)统计步骤2)中调节水泵组件工作转速后，组件的配置参数及实际运行参数；
4)根据步骤3)中所得配置参数及实际运行参数，对组件进行能量效率分析，找出组件中存在高能耗的原因；
5)对步骤4)找出的高能耗设备进行优化改造，即得到一种降低水泵组件能耗的运行方法。
2.根据权利要求1中所述一种降低水泵组件能耗的运行方法，其特征在于，步骤3)中所述参数包括循环水量、电机功率、负荷量及运行时长。
3.根据权利要求2中所述一种降低水泵组件能耗的运行方法，其特征在于，所述负荷量包括最大负荷量Q大及部分负荷量Q部，所述运行时长包括最大负荷量Q大状态下的运行时长a及部分负荷量Q部状态下的运行时长b。
4.根据权利要求3中所述一种降低水泵组件能耗的运行方法，其特征在于，根据最大负荷量Q大、部分负荷量Q部、运行时长a及运行时长b的数值可确定各时刻水泵组件的负荷量，其具体步骤如下：
1)控制部分负荷量Q部的值为最大负荷量Q大值的5％、15％、25％、35％、45％、55％、
65％、75％、85％、95％倍；
2)测试步骤1)中所述部分负荷量Q部对应的运行时长b；
3)根据步骤1)及步骤2)中所得数据即可得到各时刻水泵组件的负荷量。
5.根据权利要求1中所述一种降低水泵组件能耗的运行方法，其特征在于，所述步骤5)中优化改造的设备包括浊环泵、上塔泵、穿水回水泵、穿水供水泵、过滤间提升泵及旋流井提升泵中的一个或多个。
6.根据权利要求1中所述一种降低水泵组件能耗的运行方法，其特征在于，所述水泵组件中还设置有至少一组备用条件组，其根据运行工况控制水泵的启动或停止。
7.一种将权利要求1-6的降低水泵组件能耗的运行方法应用于轧钢厂中，以降低轧钢厂水泵组件的能耗。
一种降低水泵组件能耗的运行方法及其在轧钢厂中的应用
技术领域
[0001] 本发明涉及轧钢厂节能技术领域，具体涉及一种降低水泵组件能耗的运行方法及其在轧钢厂中的应用。
背景技术
[0002] 国家对能源实行开发和节约并重的方针。合理利用能源、降低能源消耗、提高经济效益是当前应完成的重要任务。轧钢厂是能源消耗的大户，而给排水动力设备的能耗又占全厂的30％-40％左右，所以，节约用水、节约能耗的潜力和意义很大。
[0003] 而目前关于降低轧钢厂水泵组件能耗的运行方法的报道较少，且降低能耗的效果不明显。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本申请提供一种降低水泵组件能耗的运行方法，将其用于轧钢厂中，以降低轧钢厂水泵组件的能耗，提供水泵的运行效率，节约能源。
[0005] 为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种降低水泵组件能耗的运行方法，包括以下步骤：
[0006] 1)计算水泵组件中末端设备的最不利末端压差，得数值A；
[0007] 2)调节水泵组件的工作转速，使组件中各设备两侧压差值与步骤1)中所述最不利末端压差数值A相等；
[0008] 3)统计步骤2)中调节水泵组件工作转速后，组件的配置参数及实际运行参数；
[0009] 4)根据步骤3)中所得配置参数及实际运行参数，对组件进行能量效率分析，找出组件中存在高能耗的原因；
[0010] 5)对步骤4)找出的高能耗设备进行优化改造，即得到一种降低水泵组件能耗的运行方法。
[0012] 优选的，所述负荷量包括最大负荷量Q大及部分负荷量Q部，所述运行时长包括最大负荷量Q大状态下的运行时长a及部分负荷量Q部状态下的运行时长b。
[0013] 优选的，所述根据最大负荷量Q大、部分负荷量Q部、运行时长a及运行时长b的数值可确定各时刻水泵组件的负荷量，其具体步骤如下：
[0014] 1)控制部分负荷量Q部的值为最大负荷量Q大值的5％、15％、25％、35％、45％、55％、65％、75％、85％、95％倍；
[0015] 2)测试步骤1)中所述部分负荷量Q部对应的运行时长b；
[0016] 3)根据步骤1)及步骤2)中所得数据即可得到各时刻水泵组件的负荷量。
[0017] 优选的，所述步骤5)中优化改造的设备包括浊环泵、上塔泵、穿水回水泵、穿水供水泵、过滤间提升泵及旋流井提升泵中的一个或多个。
[0018] 优选的，所述水泵组件中还设置有至少一组备用条件组，其根据运行工况控制水泵的启动或停止。
[0019] 一种将上述降低水泵组件能耗的运行方法应用于轧钢厂中，以降低轧钢厂水泵组件的能耗，提供水泵的运行效率，节约能源。
[0020] 本申请中首先提出计算水泵组件中末端设备的最不利末端压差，得数值A，并且通过调节水泵组件的工作转速，使组件中各设备两侧压差值与数值A相等。其中，调节组件工作转速，并将组件中各设备两侧压差值与最不利末端压差相等的目的在于，在水泵组件末端设备设定为最不利末端压差的条件下，根据预存的不同工作台数对应的水泵的工作转速与工作效率的关系，选取工作效率最高的台数与转速控制策略，以将所述水泵组的能耗降到最低；最不利末端压差为选取压差较大的末端设备的压差，由于压差与流量的平方成正比，因此通过设置最不利末端压差能够保证水泵组件的流量供应，同时，由于水泵两侧的压差与水泵的扬程成正比，因此，将水泵两侧压差设置为最不利末端压差能够使得水泵组的实际扬程略大于水泵组件所需扬程，从而满足所需，同时也能稳定各设备两侧压力波动所引起的流量变化，有助于水泵组件的稳定。
[0021] 其次，本申请提出测试调节工作转速后水泵组件的配置参数及实际运行参数，并根据所得到的配置参数及实际运行参数对组件进行能量效率分析，进一步找出组件中存在高能耗的原因，其中，所述参数包括循环水量、电机功率、负荷量及运行时长。其中，所述负荷量包括最大负荷量Q大及部分负荷量Q部，所述运行时长包括最大负荷量Q大状态下的运行时长a及部分负荷量Q部状态下的运行时长b；根据最大负荷量Q大、部分负荷量Q部、运行时长a及运行时长b的数值可确定各时刻水泵组件的负荷量，其具体步骤如下：1)控制部分负荷量Q部的值为最大负荷量Q大值的5％、15％、25％、35％、45％、55％、65％、75％、85％、95％倍；2)测试步骤1)中所述部分负荷量Q部对应的运行时长b；3)根据步骤1)及步骤2)中所得数据即可得到各时刻水泵组件的负荷量。通过以上测试找出水泵组件中高能耗的原因，并对高能耗组件进行优化处理，以进一步的降低水泵组件的能耗。
[0022] 最后，根据上述测试结果对高能耗设备进行工作转速、循环水量、电机功率等方面的优化改造，即得到一种降低水泵组件能耗的运行方法。其中，优化改造的设备包括浊环泵、上塔泵、穿水回水泵、穿水供水泵、过滤间提升泵及旋流井提升泵中的一个或多个。
[0023] 将上述降低水泵组件能耗的运行方法应用于轧钢厂中，以降低轧钢厂水泵组件的能耗，提供水泵的运行效率，节约能源。
[0024] 本发明取得的积极成果为：
[0025] 本发明提供一种降低水泵组件能耗的运行方法，并将该方法应用于轧钢厂水泵组中，以降低轧钢厂水泵组件的能耗，从而提高水泵的运行效率，节约能源。
具体实施方式
[0026] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0027] 能源是国民经济发展的基础，有统计表明，一个国家的能源持有量直接决定了其经济和社会的发展速度和潜力。而我们知道，能源结构和组成上分一次能源和二次能源、可再生能源和不可再生能源。所有的二次能源均依赖于一次能源的使用和开发，比如电力，均是由一次能源和不可再生能源的需求上。随着社会经济的发展速度加快，对能源的消耗和需求量也越来越大，同时直接依赖的一次不可再生能源煤、石油等的储量却正加速减少。由此，一个很严肃很重要的问题就直接摆在了人们的面前，那就是能源恐慌。
[0028] 中国作为最大的发展中国家，经济正处于强势发展阶段，能源的供应则显得尤为举足轻重。而事实上，目前中国主要能源煤炭、石油和天然气的储采比分别为约80、15和近50，大致为全球平均水平的50％、40％和70％左右，均早于全球化石能源枯竭速度。未来5-
10年，中国煤炭国内生产量基本能够满足国内消费量，原油和天然气的生产则不能满足需求，特别是原油的缺口最大。因此，在世界能源恐慌的大环境下，注重能源资源的节约，提高能源利用效率，对于中国的能源现状更显得尤为重要，且迫在眉睫。
10年，中国煤炭国内生产量基本能够满足国内消费量，原油和天然气的生产则不能满足需求，特别是原油的缺口最大。因此，在世界能源恐慌的大环境下，注重能源资源的节约，提高能源利用效率，对于中国的能源现状更显得尤为重要，且迫在眉睫。
[0029] 在现实各行业能源消耗比例中，工业耗能最大，而钢厂又是工业领域主要的能耗大户。2006年出版的《中国能源统计年鉴》显示，近十年来，中国钢铁业能源消耗量占到全国总能源消耗量的比重一直字啊12％-15％。能源消耗结构中，煤炭占主导地位，电力其次，其他能源占有份额很少，如2002年的钢铁能源消耗中，煤炭占72.19％，电力占23.52％，其他总和不到5％。工业节能从很大程度上说就是要求钢厂降低能耗，而钢厂能耗的降低很大程度上取决于循环水能耗的降低，因此，寻找一种减低水泵组件能耗的运行方法对于轧钢厂降低能耗方面尤为重要。
[0030] 本申请提供的技术方案是一种降低水泵组件能耗的运行方法，包括以下步骤：
[0031] 1)计算水泵组件中末端设备的最不利末端压差，得数值A；
[0032] 2)调节水泵组件的工作转速，使组件中各设备两侧压差值与步骤1)中所述最不利末端压差数值A相等；
[0033] 3)统计步骤2)中调节水泵组件工作转速后，组件的配置参数及实际运行参数；
[0034] 4)根据步骤3)中所得配置参数及实际运行参数，对组件进行能量效率分析，找出组件中存在高能耗的原因；
[0035] 5)对步骤4)找出的高能耗设备进行优化改造，即得到一种降低水泵组件能耗的运行方法。
[0036] 其中，所述步骤3)中所述参数包括循环水量、电机功率、负荷量及运行时长；所述负荷量包括最大负荷量Q大及部分负荷量Q部，所述运行时长包括最大负荷量Q大状态下的运行时长a及部分负荷量Q部状态下的运行时长b，其中，根据最大负荷量Q大、部分负荷量Q部、运行时长a及运行时长b的数值可确定各时刻水泵组件的负荷量，其具体步骤如下：
[0037] 1)控制部分负荷量Q部的值为最大负荷量Q大值的5％、15％、25％、35％、45％、55％、65％、75％、85％、95％倍；
[0038] 2)测试步骤1)中所述部分负荷量Q部对应的运行时长b；
[0039] 3)根据步骤1)及步骤2)中所得数据即可得到各时刻水泵组件的负荷量。
[0040] 其中，所述水泵组件中还设置有至少一组备用条件组，其根据运行工况控制水泵的启动或停止。
[0041] 一种将上述降低水泵组件能耗的运行方法应用于轧钢厂中，以降低轧钢厂水泵组件的能耗。
[0042] 本申请中首先提出计算水泵组件中末端设备的最不利末端压差，得数值A，并且通过调节水泵组件的工作转速，使组件中各设备两侧压差值与数值A相等。其中，调节组件工作转速，并将组件中各设备两侧压差值与最不利末端压差相等的目的在于，在水泵组件末端设备设定为最不利末端压差的条件下，根据预存的不同工作台数对应的水泵的工作转速与工作效率的关系，选取工作效率最高的台数与转速控制策略，以将所述水泵组的能耗降到最低；最不利末端压差为选取压差较大的末端设备的压差，由于压差与流量的平方成正比，因此通过设置最不利末端压差能够保证水泵组件的流量供应，同时，由于水泵两侧的压差与水泵的扬程成正比，因此，将水泵两侧压差设置为最不利末端压差能够使得水泵组的实际扬程略大于水泵组件所需扬程，从而满足所需，同时也能稳定各设备两侧压力波动所引起的流量变化，有助于水泵组件的稳定。
[0043] 其次，本申请提出测试调节工作转速后水泵组件的配置参数及实际运行参数，并根据所得到的配置参数及实际运行参数对组件进行能量效率分析，进一步找出组件中存在高能耗的原因，其中，所述参数包括循环水量、电机功率、负荷量及运行时长。其中，所述负荷量包括最大负荷量Q大及部分负荷量Q部，所述运行时长包括最大负荷量Q大状态下的运行时长a及部分负荷量Q部状态下的运行时长b；根据最大负荷量Q大、部分负荷量Q部、运行时长a及运行时长b的数值可确定各时刻水泵组件的负荷量，其具体步骤如下：1)控制部分负荷量Q部的值为最大负荷量Q大值的5％、15％、25％、35％、45％、55％、65％、75％、85％、95％倍；2)测试步骤1)中所述部分负荷量Q部对应的运行时长b；3)根据步骤1)及步骤2)中所得数据即可得到各时刻水泵组件的负荷量。通过以上测试找出水泵组件中高能耗的原因，并对高能耗组件进行优化处理，以进一步的降低水泵组件的能耗。
[0044] 最后，根据上述测试结果对高能耗设备进行工作转速、循环水量、电机功率等方面的优化改造，即得到一种降低水泵组件能耗的运行方法。其中，优化改造的设备包括浊环泵、上塔泵、穿水回水泵、穿水供水泵、过滤间提升泵及旋流井提升泵中的一个或多个。
[0045] 将上述降低水泵组件能耗的运行方法应用于轧钢厂中，以降低轧钢厂水泵组件的能耗，提供水泵的运行效率，节约能源。
[0046] 一种降低水泵组件能耗的运行方法，包括以下步骤：
[0047] 1)计算水泵组件中末端设备的最不利末端压差，以得到水泵组件中设备两侧的最大压差，得数值A；由于最大压差与水泵的流量及扬程成正比，因此，需控制水泵组件各设备两侧的压差达最大压差，以使满足水泵组件中各设备所需，同时也可使水泵组件稳定运行；
[0048] 2)调节水泵组件的工作转速，使组件中各设备两侧压差值与步骤1)中所述最不利末端压差数值A相等；通过控制各设备两侧压差值与最不利末端压差数值A相等，初步达到降低水泵组件能耗的目的；
[0049] 3)统计步骤2)中调节水泵组件工作转速后，组件的配置参数及实际运行参数，其中，所述参数包括循环水量、电机功率、负荷量及运行时长；其中，负荷量包括最大负荷量Q大及部分负荷量Q部，所述运行时长包括最大负荷量Q大状态下的运行时长a及部分负荷量Q部状态下的运行时长b；
[0050] 4)根据步骤3)中所得配置参数及实际运行参数，对组件进行能量效率分析，找出组件中存在高能耗的原因；
[0051] 5)对步骤4)找出的高能耗设备进行优化改造，即得到一种降低水泵组件能耗的运行方法；其中，优化改造的设备包括浊环泵、上塔泵、穿水回水泵、穿水供水泵、过滤间提升泵及旋流井提升泵；通过优化改造水泵组件中的高能耗设备以进一步降低水泵组件的能耗，提供水泵的运行效率，节约能源。
[0052] 其中，根据最大负荷量Q大、部分负荷量Q部、运行时长a及运行时长b的数值可确定各时刻水泵组件的负荷量，其具体步骤如下：
[0053] 1)控制部分负荷量Q部的值为最大负荷量Q大值的5％、15％、25％、35％、45％、55％、65％、75％、85％、95％倍；
[0054] 2)测试步骤1)中所述部分负荷量Q部对应的运行时长b；
[0055] 3)根据步骤1)及步骤2)中所得数据即可得到各时刻水泵组件的负荷量。
[0056] 其中，水泵组件中还设置有至少一组备用条件组，其根据运行工况控制水泵的启动或停止，以防水泵组件中某设备出现故障而导致组件运行故障的情况发生。
[0057] 将上述降低水泵组件能耗的运行方法应用于轧钢厂中，以降低轧钢厂水泵组件的能耗，提供水泵的运行效率，节约能源。
[0058] 以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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