優(yōu)化現(xiàn)有泵送系統(tǒng)的能效,降低工藝能耗

2010-01-15 Marc Heggemann 蘇爾壽

  既然化石燃料仍然是短期內(nèi)最重要的能量來源,二氧化碳(CO2)的排放是不可避免的。蘇爾壽泵業(yè)(Sulzer Pumps)通過一個分析系統(tǒng)減少能耗降低排放,從而使能源的利用效率實現(xiàn)最大化。

  有幾種不同的方法控制工藝流速(圖1),常見的有旁路系統(tǒng)或節(jié)流閥。

一家典型的現(xiàn)代造紙廠

一家典型的現(xiàn)代造紙廠

  兩種方法都會產(chǎn)生磨擦損失,浪費能源。

  更加高效的一種方法是使用變頻器調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速。最常見的變頻器是電子頻率轉(zhuǎn)換器,與標準感應電機聯(lián)合使用。使用變頻器的好處包括節(jié)約能源、改進過程控制、延長泵和管道的使用壽命和軟啟動/停機功能等。

閥門的壓降使摩擦損失變大。系統(tǒng)曲線變陡。閥門關(guān)閉時,系統(tǒng)曲線會越來越陡

圖1. 閥門的壓降使摩擦損失變大。系統(tǒng)曲線變陡。閥門關(guān)閉時,系統(tǒng)曲線會越來越陡

  潛在的缺點包括結(jié)構(gòu)諧振(通過合適的設(shè)計可以避免)以及變頻器系統(tǒng)的維修和安裝成本。蘇爾壽泵業(yè)所提供的解決方案能夠最大程度的發(fā)揮變頻器的優(yōu)勢。

現(xiàn)有設(shè)備的更新

  目前正在使用的泵的數(shù)量是每年新增泵數(shù)的20倍。蘇爾壽的Greentm概念可以優(yōu)化現(xiàn)有泵送系統(tǒng)的能效,其目標是工業(yè)過程,作為能量檢測的一個工具。Sulzer Greentm 審計(檢測)的目標是優(yōu)化能源的使用,提高能效,獲得更加穩(wěn)定的工藝過程和滿足要求的流量。

  Sulzer Greentm 概念的優(yōu)點包括:

   節(jié)約能源
   優(yōu)化泵送過程
   工藝過程更加穩(wěn)定
   檢驗現(xiàn)有的調(diào)節(jié)方法
   檢測出流量不足的泵并升級
   提供新的泵送技術(shù)和新的節(jié)能機會

  Sulzer Greentm 最適合出現(xiàn)下列情況的客戶:

   泵送能耗大
   工藝過程中有流量的變化
   泵需要更新
   泵的能效差

  利用Sulzer Greentm 概念,該公司已經(jīng)為幾家造紙進行了能源檢測(圖2)。

較小的或轉(zhuǎn)速較慢的泵,可以在閥門損失較小的情況下達到相同的流速

圖2. 較小的或轉(zhuǎn)速較慢的泵,可以在閥門損失較小的情況下達到相同的流速

  泵系統(tǒng)在工業(yè)電力驅(qū)動行業(yè)占有將近1/3的比例,從而消耗著全世界電能需求總量的大約20%。因此泵系統(tǒng)具有最大的節(jié)能潛力。這些系統(tǒng)應用廣泛,從家庭、商業(yè)和農(nóng)業(yè)、水/污水處理、電力到石油和天然氣、石化、化工、造紙和食品加工。泵的初始購買成本只占其總生命周期成本的一小部分。例如,對于造紙行業(yè),能源成本比例可能很塊就會達到90%。

能效

  在針對一家現(xiàn)代化的大型造紙廠所作的分析中,蘇爾壽根據(jù)客戶提供的信息和本身擁有的詳盡的參考數(shù)據(jù)對泵進行了分類。這一步對于泵的詳細研究非常重要。通過分析運行條件和工藝需求,有27臺泵被證實最具改進潛力?梢圆扇〉拇胧┌ǎ喊惭b變頻器、修整葉輪,某些情況則需要替換泵。

工藝流程泵是造紙過程的核心

圖3. 工藝流程泵是造紙過程的核心

  改進工程的預計的投資回報期少于兩年。

前景

  新的和現(xiàn)有的泵系統(tǒng)的運營者對能效的關(guān)注越來越多。環(huán)境法規(guī)和激勵政策為有前瞻性的公司帶來了競爭優(yōu)勢。

  在蘇爾壽所服務(wù)的行業(yè)中,用于控制泵的變頻器的數(shù)量不斷增多,目前新安裝的泵中大約有30%都是由變頻器控制的。蘇爾壽泵業(yè)利用這一技術(shù)幫助客戶節(jié)約能源和資金成本,降低CO2的排放。