节能减排综合业务专家

★ DOS整流增压节能装置及三元流高效叶轮研发、生产

★工业冷却循环系统节能项目设计、监测、施工、运行维护、节能改造等综合业务

杭州轩川科技有限公司

唐山钢铁产业冷却系统节能改造与投资分析

摘要:本文通过唐山钢铁产业冷却系统改造案例，就我司专利DOS流体整流增压节能装置在冷却循环系统改造中的应用，从项目节能分析、产品工作原理、技术应用及改造方案等进行技术方面的介绍，并对项目投资的经济收益和商业模式等进行分析和探讨，并列举我司专利在冷却循环系统电机水泵改造中的成功应用，为同类冷却循环系统等高耗电企业的节能改造提供参考和借鉴。

关键字：DOS流体整流增压节能装置、产品节能原理、改造方案、投资收益分析、投资比例分析

在钢铁企业中，有大量的循环冷却水用户，循环冷却系统具有系统复杂、用户多、水量大、循环水介质种类多等特点，循环冷却系统如同主工艺生产的生命线，对于正常的生产和维护设备的安全起着至关重要的作用。工业循环冷却系统承担着工业循环冷却水水质处理、降温冷却的任务，是循环冷却系统的核心。而大型工业冷却系统更是具有占地面积大、用电能耗高、建设费用高等特点，据统计，炼铁、炼钢、连铸、热轧、制氧、自备电厂等各单元的工业循环系统用电量约占整个单元项目用电量的20~30%，因此对循环冷却系统的节能改造将大大节约企业的运行成本，提高能源的利用率。

一、公司介绍

杭州轩川科技有限公司专业从事水泵节能技术与节能产品研发、生产提供节能服务的高新技术企业。

轩川科技秉承“科学发展、互利共赢”的理念，专业推广“DOS型整流高效节能技术”，其广泛应用于中央空调、钢铁、冶金、化工、玻璃、纺织、电力、暖通、空调、公用建筑等各个领域。且公司自主研发DOS型整流高效节能装置向客户提供能源监测、节能项目设计、节能设备研发、节能技术拓展等综合性服务。且为每位客户量身定做一套“DOS高效节能泵和整流节能装置”，设计贴合客户需求的节能解决方案，成为节能减排的有力推动者。

二、节能泵节能原理及项目节能技术改造分析

2.1节能泵节能原理

我公司专业定制的“DOS高效节能泵和整流节能装置”，与变频设备节电原理不同，即在保持工频的基础上，将原有电机水泵换成我公司生产的高效节能水泵(含电机)，基本不改变原有系统管路及配电设备。在相同流量和扬程情况下，实现用小功率节能泵达到原有大功率泵效果，从而实现有效的节能。

(1)节电的新途径之一:三元流高效叶轮

目前国内泵生产厂商的许多产品还停留在一元流动设计的理论基础上，即他们把叶轮内部流体的流态简单地看成流体在弯曲管内的匀速流动，通过这种方法对叶轮建立的数学模型无疑是很不真实的，对流体在叶轮内部运动的反映也是很不准确的。因此，通过这一方法计算、设计的叶轮，其效率是很低的。

而我们为用户提供“三元流叶轮”的理论基础，是建立在吴仲华教授的“叶轮机械三元流动理论”上的，它把叶轮内部的三元空间无限地分割，通过对叶轮流道内的各个工作点分析，建立完整、真实的叶轮内流动的数学模型。以此，对叶轮流道分析更准确，最实际的反映流体的流场、压力分布。

三元流高效叶轮技术特点及优势：   

    三元流叶轮与普通叶轮相比，前者轴向向进口方向延伸，轴向宽度大，造成流动损失尽可能小的进口条件，使泵的效率和气蚀性能得到很大改善，从而实现有效的节能。

(2)节电新途径之二：DOS整流高效节能装置

    DOS型整流节能装置是专门针对解决流体经循环泵出口流出后出现紊乱、不规则形态而设计的。

在整个循环系统中，DOS型整流节能装置安装于节能水泵出口处，当水泵输送紊乱、不规则的流体进入DOS型整流节能装置后，经双层整流增压路径产生高速的整流液相流体；通过喷射室喷射，然后于内管水流汇集进入循环系统主管道。整个过程是通过对流体的整流、增压、加速，实现循环系统机电能利用率的提高，从而实现有效的节能。

2.2原冷却系统配置情况

目前，我司在唐山的改造项目主要有唐山远东钢铁有限公司轧机冷却系统、唐山振东钢铁有限公司轧机冷却系统、唐山欧联钢铁有限公司轧机冷却系统、唐山乾城特钢有限公司连轧冷却系统、唐山盛达钢铁有限公司轧机、上平流池冷却系统；唐山宝龙钢铁轧机冷却系统开坯、连轧系统、唐山宝通钢铁有限公司轧机冷却系统、电机冷却系统、凉水塔系统；唐山万丰制管有限公司等，这些系统中57台机泵已技改完成，技改后为29台节能机泵运行。

钢铁厂原冷却水泵配置情况如下表：

2.3技改后系统配置情况

钢铁厂技改后节能水泵配置情况如下表：

2.4水泵节能改造技术要求

节能改造的水泵应保证现有系统实际的扬程和流量不降低的前提下，尽量提高各系统的运行效率，降低供水电耗。

改造包括以下内容：

★对水泵进行重新设计选型，或者重新优化设计改造水泵关键组件，水泵改造项目包括水泵和进、出口水管等各种辅材。

★提供水泵进出水管的安装、施工技术设计方案。

2.5水泵维护要求   

    设备合同期内进行保修，由节能单位进行免费保修；保修期内所发生的一切备品配件、材料费用均由节能单位负责。

三、技改后节能效果及服务承诺

3.1系统改造前后节能效果及效益对比如下表：

3.2技改后冷却系统回收效益分析：

冷却系统每年实际运行按300天，每天运行20小时，电费按0.6元/度计算。则节能改造前，该项目的年耗电量2306KW×300天×20小时 =13836000度，年耗电费8301600元。

节能改造后，该项目的年耗电量1259KW×300天×20小时 =7554000度，年耗电费4532400元。由此得出年节电量为628.2万度，年减少费用支出约377万元（技改后测试的系统综合节能率为45.4%）。按照现行标准折算，即每年可节约2538吨标准煤（4.04吨标准煤/万千瓦时）。

每年可减排  CO₂ 排放：6282000*900/10⁶=5653.8吨；

SO₂  排放：6282000*11/10⁶  = 69.1吨；

N₂O₃排放：6282000*3/10⁶   = 18.846吨；

3.3节能效果及社会效益分析

由以上可知，我公司在项目中总投资（技改57台水泵，技改后为29台运行，现已安装完成并运行）节能效果为年节电量628.2万KWh，年减少费用支出377万元，经计算，每年可节约2538吨标准煤（4.04吨标准煤/万千瓦时），每年可减排CO2量5653.8吨，SO2量减排69.1吨，N₂O₃量减排18.846吨。

由此可见，本项目的实施不仅节约了大量的能源，还大大减少了煤炭燃烧所产生的废气排放和温室气体排放，对环境保护起到了巨大的作用。

3.4技改质量及服务承诺

杭州轩川科技有限公司有完善的服务体系和严格的质量管理体系，确保节能技改各个环节按标准执行，为客户提供优质的服务：

1、现场勘察及方案设计：委派专业技术人员进行详细勘察，组织项目组讨论分析，总设计师严格把关，为客户提供准确的能耗分析报告及完善的节能技改方案。

2、生产及安装周期：安装前与客户详细沟通，明确安装时间和周期，保证设备安装不影响正常生产。

3、效果承诺：安装调试好后，会同双方验收，在保证设备正常运行的情况下，如达不到合同约定的节能效果，不收取任何费用。

4、服务承诺：设立专项技术人员，定期对该项目提供技术咨询和回访服务，如若出现贵方技术人员无法处理的问题，三天内到达现场进行处理。

5、设备保修：DOS整流增压节能装置提供五年免费保修服务，水泵、电机等其它设备按国家统一标准提供质保。保修期内免费负责更换维修；保修期外，公司提供有偿终身维护。

四、典型案例分析

4.1 典型案例分析如下(结合现场实物图)：

① 唐山远东钢铁有限公司技改后冷却系统案例分析（结合实物图）：

② 唐山振东钢铁有限公司技改后冷却系统案例分析（结合实物图）：

③ 唐山欧联钢铁有限公司技改后冷却系统案例分析（结合实物图）：

④ 唐山乾城钢铁有限公司技改后冷却系统案例分析（结合实物图）：

⑤ 唐山盛达钢铁有限公司技改后冷却系统案例分析：

⑥ 唐山宝龙钢铁有限公司技改后冷却系统案例分析：

⑦ 唐山宝通钢铁有限公司技改后冷却系统案例分析：

⑧ 唐山万丰钢铁有限公司技改后冷却系统案例分析：

⑨ 唐山瑞兴钢铁有限公司技改后冷却系统案例分析：