化工企业循环水泵电机降耗措施实际应用

毕泉云 ,张永涛 ,任雪莹 ,张文 ,徐守凯

前言：循环水泵是化工企业重要设备，为给水循环提供动力，确保循环水能够按照设置好的流量在系统内循环，根据多方面测量，我厂循环水泵的流量基保持在超标准的状态，虽然满足工艺需求，但使配套电机运行功率较大，运行消耗的电量较多，存在较大的浪费现象。化工企业循环水泵降低电量技术措施是本文阐述内容。

关键字：匹配  利用率  标定

元坝净化厂是国内建设的第二大高含硫天然气净化厂，是元坝气田开发建设项目的关键核心工程，位于四川省广元市苍溪县中土镇大坪村，占地51.1公顷，负责处理元坝气田高含硫化氢天然气，净化工艺技术采用了具有中国石化自主知识产权的天然气净化工艺设计包，总硫回收率达99.8%以上，整体技术水平达到国际先进水平。

元坝净化厂设有四套联合装置，日处理量达300万方/联合。装置的关键设备包含贫溶剂泵、半富液泵、克劳斯风机、尾气焚烧炉风机等。近年来净化厂积极响应国家的号召，通过多项工艺技术更新与精细化管理，在节能降耗方面取得了显著的成效。

  与其配套的还有公用工程车间、硫磺储运车间、维护维保车间、计量化验车间等专业智能车间。其中公用工程车间的循环水厂主要提供联合装置及其他车间的循环冷却用水，是我们厂的能耗大户。

化工企业循环水泵一般采用离心式，电机功率在一定范围内随出口阀开度的加大而增加，即出水流量增加电能消耗升高，阀门开度越大，出口流量增加，耗电量提高。如图所示：泵在实际使用过程中，有初始功率，即出口阀关闭时的最小功率。然后功率随着出口阀开大，与流量基本成正比。

一、电机选择原则

1、根据负载曲起动特性及运行特性，选出最适于这些特性的电动机，满足生产机械工作过程中的各种要求。

2、选择具有与使用场所的环境相适应的防护方式及冷却方式的电动机，在结构上应能适合电动机所处环境条件。

3、计算相确定合适的电动机容量。通常设计制造的电动机，在75%~100%额定负载率时，效率最高。因此应使设备需求的容量与被选电机的容量差值为最小，使电机的功率被充分利用。

4、选择可靠性高、便于维护的电动机。

5、考虑到互换性，尽量选择标准电动机。

6、为使整个系统高效率运行，要综合考虑电机的极数及电压等级。

二、选用电动机的主要步骤

1、根据生产机械性能的要求，选择电动机的种类。

2、根据的情况，选择电动机额定电压。

3、根据生产机械所要求的转速以及传动设备的情况，选择电动机额定转速。

4、根据电动机和生产机械安装的位置和场所环境，选择电动机的结构及防护型式。

5、根据生产机械所需要的功率和电动机的运行方式，选择电动机的额定功率。

三、选择电动机时有关性能和机械性能分类

在选用电动机时，需要考虑电气和机械等分类内容。

1、电动机选用前应充分了解被拖动机械的负载（以下简称负载）特性，该负载对起动、制动、调速无特殊要求时应选用笼型。从节能角度考虑应首先选用符合国标的电动机，不应选用国家明令淘汰的产品。

2、负载对起动、制功、调速有特殊要求时，所选择的电动机应满足相应的堵转矩与最大转矩要求，所选电动机应能与调速方式合理匹配。

3、应依据电动机的工作是否处于易燃、易爆、粉尘污染、腐蚀性气体、高温、高海拔、高湿度、水淋和潜水工作环境，选择相应的防护类型、外壳防护等级和电动机的绝缘等级。

4、拖动高精度加工机械和有静音环境要求的电动机，应按要求选用有精确速度控制、低振动和低噪声设计的电动机。

5、应依据负载要求，选择具有合适的安装尺寸与连接方式。

电动机额定功率的选择

正确选择电动机额定功率对提高拖动的济运行水平、减少能耗，提高经济效益具有重要意义。

容量选的小，则不能满足生产机械正常运行，容量选的大，则浪费投资，浪费能源。

四、正确选择电动机功率的原则

1、电动机应能胜任生产机械的负载和所需的起动转距。

2、电动机在工作时，其发热应接近，但不得超过其许可的工作温度。

3、电动机应有一定的过载能力，以保证在短时过载情况下能正常工作。

五、电动机额定功率的选择

1、应依据反映负载变化规律的负荷曲线，确定经济负载率（电动机效率最高时的负载率）。

2、应根据负载的类型和重要性确定适当的备用系数。具有长期连续运行或稳定负载的电动机，应使电动机的负载率接近综合经济负载率（电动机综合效率最高时的负载率）。

3、年运行时间大于3000h、负载率大于60%的电动机，应优先选用能效指标符合《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》中节能评价值的节能电动机。

因此我厂循环水泵电机在设计选型上应满足各种工况功率需求。在实际运行使用中工艺参数应随工况、环境温度不同而改变，可以减少不必要动能消耗，但是生产上往往没有动态标定值，导致工艺人员不能及时调整，造成循环水量大于要求值的情况，从而增加无用功的电能消耗。

二、 降耗技术措施

为节能降耗我厂就现有循环水电机进行参数值调整试验，对循环水出水量进行标定，结合天气温度在满足工艺需求的允许范围内对出水量进行调节。

净化厂公用工程车间的循环水场有15台额定功率为200kw的循环冷却水泵，每三台为一个装置提供冷却水，正常运行两开一备。选择对一个单元装置的两台运行循环水泵进行调整实验，调整过程严格执行循环水工艺控制标准，即给水压力保持0.39-0.46MPa，给水温度保持≤32℃，回水压力0.14-0.26MPa，回水温度≤42℃，循环水给水流量由2260 m3/h降为1875 m3/h，水量总计下降488 m3/h，给、回水温差由7.5℃提升至9.5℃，满足QSH 0628.2-2014《水务管理技术要求 第2部分：循环水》中“冷却水总管进出口温差宜在8℃-10℃”相关节能要求，同时能够满足联合装置冷却降温要求不影响生产。

    实验中在电耗方面，循环水电机调整前功率分别205、210kw，调整后功率分别190、185kw，降低9.5%，每小时减少40度电，一年可以节约电耗35万度，起到了良好的节能降耗效果。

结论：四套联合装置用电量数据存在差异，说明工艺参数的调整有降耗空间，应该适当提高负荷要求标准，提高电机对电能的利用率，从管理着手制定科学的循环水负荷指标，督促岗位人员及时调整循环水的运行负荷，从而达到长期降低电能能耗的预期效果。

参考文献

［1］路春生. 电动机节能降耗技术及方法探讨. 科技与企业. 2013

［2］曾令全. 电机学. 机械工业出版社. 2009