孫普杰 李芳塊 趙 宏

(山西華圣鋁業(yè)有限公司， 山西 永濟 044500)

降低鑄造循環(huán)水系統(tǒng)供水電耗的實踐

孫普杰 李芳塊 趙 宏

(山西華圣鋁業(yè)有限公司， 山西 永濟 044500)

介紹了鑄造循環(huán)水噸鋁供水電耗存在的問題，通過采取一系列措施如關(guān)閉鑄錠機冷卻水減少水泵運行時間與鑄錠時間差、更換高效離心式節(jié)能水泵等，將鑄造循環(huán)水噸鋁供水電耗由20 kW·h/t-Al降至10 kW·h/t-Al以下，取得了良好的經(jīng)濟效益。

循環(huán)水； 供水電耗； 節(jié)能降耗

某公司電解廠動力車間的鑄造循環(huán)水系統(tǒng)負責(zé)對鑄造車間的鑄錠機進行冷卻。該系統(tǒng)由3臺90 kW冷水泵、3臺55 kW熱水泵、3臺冷卻水量400 t的冷卻塔構(gòu)成；水泵運行方式為兩用一備。

2012年1月～2013年3月，該車間的平均鑄造循環(huán)水噸鋁供水電耗為20 kW·h/t-Al，遠高于同行業(yè)的8～12 kW·h/t-Al。面對當(dāng)前鋁價低迷，電價上漲，虧損嚴(yán)重的局面，公司提出盡一切可能降低生產(chǎn)成本，增加抵抗風(fēng)險能力，通過采取相應(yīng)措施實現(xiàn)噸鋁供水電耗10 kW·h/t-Al的目標(biāo)。

1 噸鋁供水電耗存在的問題

1.1 水泵效率低

隨機抽取了1#冷水泵、3#熱水泵運行參數(shù)，利用水泵效率計算公式進行統(tǒng)計分析，如表1。

表1 鑄造循環(huán)水水泵效率

注：水泵理論總電耗P1=1.732U·I·cosφ；水泵實際輸出總電耗P2=水泵供水流量×水泵出口壓力÷3.6

從表1可知：鑄造循環(huán)水水泵效率較低,1#冷水泵效率為27.5%，3#熱水泵效率為20.1%，兩泵平均效率為23.8%，而通常高效節(jié)能水泵效率都在60%以上。

1.2 等待浪費

從圖1可知：鑄造循環(huán)水水泵運行時間和鑄錠機運行時間之間存在時間差，月平均差值為180.2 h，如果按每天相差2 h，則每月相差60 h，存在120.2 h的等待浪費，造成水泵空耗。

圖1 鑄造循環(huán)水水泵運行時間與鑄錠時間對比圖

1.3備用鑄錠機冷卻水未及時關(guān)閉造成循環(huán)水空耗浪費

對鑄造車間鑄錠機進行一周的跟蹤檢查，發(fā)現(xiàn)鑄造車間普遍存在一條生產(chǎn)線運行，而其他鑄錠機冷卻水空過現(xiàn)象，造成循環(huán)水空耗浪費。

2 改進方案的制定及實施

2.1 更換高效離心式節(jié)能水泵

經(jīng)過對原水泵實際輸出功率進行計算，在滿足鑄錠機工藝要求前提下，將原90 kW自吸式冷水泵更換為55 kW高效離心式水泵，將原55 kW自吸式熱水泵更換為30 kW高效離心式水泵，保持水泵額定流量、壓力與原水泵一樣。

2013年9月5日，對鑄造循環(huán)水1#冷水泵、3#熱水泵進行更換水泵及配套電機改造，如圖2所示。

更換水泵后，9月25日進行試運行，水泵運行參數(shù)如表2所示。

從表2可知：改造前1#冷水泵原運行電流165 A，改造后運行電流99 A；改造前3#熱水泵原運行電流99 A，改造后運行電流50.3 A，且改造后流量更大，壓力保持不變，節(jié)電效果良好，兩臺泵總平均節(jié)電率達41%。

圖2 改造前的自吸式水泵(左)與改造后的離心式水泵(右)

表2 改造前后鑄造循環(huán)水水泵運行參數(shù)

2.2 減少水泵運行時間與鑄錠時間差

通過與鑄造車間溝通，為解決水泵運行時間與鑄錠時間差值較大造成水泵空耗損失以及關(guān)閉備用鑄錠機冷卻水的問題采取了以下措施：

(1)鑄造車間鑄錠前提前15 min通知送水，且動力車間要保證15 min內(nèi)供水正常；

(2)鑄錠完畢后，立即通知循環(huán)水停水，時間差最多不超過20 min。

由圖3可知，自2013年9月措施實施以來，9～10月水泵運行時間與鑄錠時間差值明顯降低，特別是2013年10月相差15.2 h，折算到每天開停一次水泵，僅為29.6 min。

2.3 關(guān)閉備用鑄錠機冷卻水

通過與鑄造車間溝通，為關(guān)閉備用鑄錠機冷卻水采取以下措施：

圖3 措施實施后鑄造循環(huán)水水泵運行時間與鑄錠時間對比圖

(1)鑄造車間正常工作情況下，禁止開備用鑄錠機循環(huán)水閥門。

(2)在夏季室外溫度高、鑄錠量大，供水溫度超過55 ℃時，允許開備用鑄錠機循環(huán)水來降溫。

關(guān)閉備用冷卻水閥門后，雖然加大了閥門擋板的能量損失，但卻減少了供水流量的損失，整體上是節(jié)能的，見表3。從表3可知，關(guān)閉備用冷卻水閥門前總平均節(jié)電率為41%，關(guān)閉后節(jié)電率為55.7%，節(jié)電率提高了14.7%，節(jié)電效果明顯。

表3 鑄造循環(huán)水水泵改造前后各運行參數(shù)明細

3 改進效果和效益分析

以上方案實施后，對實施效果進行了檢查， 2013年1～12月鑄造循環(huán)水噸鋁供水電耗統(tǒng)計結(jié)果如圖4。從圖4可知，采取措施后，2013年10～12月該車間的鑄造循環(huán)水噸鋁供水電耗平均為5.95 kW·h/t-Al，最好成績?yōu)?.80 kW·h/t-Al。表4為方案實施后鑄造循環(huán)水2013年與2012年各月用電量對比，2013年10～12月比2012年10～12月電耗總降低10.88萬kW·h，若電費按0.5元/kW·h計算，共節(jié)電5.44萬元，平均每月節(jié)電約1.81萬元，節(jié)電效果明顯。

圖4 改進后的鑄造循環(huán)水噸鋁供水電耗圖

表4 方案實施前后鑄造循環(huán)水用電量對比 單位：kW·h

4 結(jié)束語

通過與同行業(yè)單位各生產(chǎn)指標(biāo)的對標(biāo)活動，公司發(fā)現(xiàn)了在生產(chǎn)工藝、管理水平上存在的差距，通過采取一系列措施，來取得更好的經(jīng)濟、社會效益，公司下一步將繼續(xù)將成本對標(biāo)工作開展下去，提高自身的競爭力。

PracticesonReducingPowerConsumptionofWaterSupplyinCastingRecycleWaterSystem

SUN Pu-jie, LI Fang-kuai, ZHAO Hong

This paper introduces the problems existed in power consumption of water supply per ton aluminum in casting recycle water system. Through adopting a series of measures such as closing cooling water of standby ingot casting machine, reducing the time difference between water pumps running and casting, and replacing more efficient centrifugal energy- saving pump, the power consumption water supply per ton aluminum is reduced from 20 kW·h/t-Al to lower 10 kW·h/t-Al, and good economic benefits was achieved.

recycle water; power consumption of water supply; energy-saving and cost-reducing

2014-09-10

孫普杰(1973—)男，山西永濟人，大專，工程師，主要從事電氣自動化控制及設(shè)備管理工作。

TF821

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1008-5122(2015)01-0018-03