宣鋼中心泵站異地改造及經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益分析

孫燕梅 韓金曦 趙貫雨 張文靜

[摘要]通過對五泵站實(shí)施異地改造,優(yōu)化產(chǎn)能,提升技術(shù)、裝備、環(huán)評和經(jīng)濟(jì)指標(biāo),滿足宣鋼實(shí)際生產(chǎn)需求,關(guān)注企業(yè)效益與社會(huì)效益同步發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]中心泵站異地改造經(jīng)濟(jì)技術(shù)

中圖分類號:TU-9文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1220101-01

一、中心泵站存在的劣勢問題

1.泵站供水能力低位運(yùn)行。1994-2004年,對泵站實(shí)施幾次改造,如增加加壓泵、閥門改造、配電系統(tǒng)改造等。2004年底,泵站最大供水量達(dá)到2500m3/h,勉強(qiáng)滿足目前生產(chǎn)用水需求,對新上1800m3高爐及規(guī)劃中的120噸轉(zhuǎn)爐、2500m3高爐等項(xiàng)目生產(chǎn)用水無法保證。

2.泵站技術(shù)裝備差。泵站原有3000m3蓄水池一座,2001年新建3000m3蓄水池一座,設(shè)計(jì)蓄水量達(dá)到6000m3,但由于水池溢流管道及水泵吸水管道高度問題,水池總有效容積僅能達(dá)到4000m3,當(dāng)水源到泵站輸水管道出現(xiàn)故障,短期內(nèi)無法修復(fù)和恢復(fù)正常輸水功能,儲存水量僅能維持供水約1個(gè)小時(shí),勢必影響各用戶安全生產(chǎn)。另外站內(nèi)水泵吸水管道設(shè)置較高,由于水池容量小,緩沖能力差,當(dāng)水池虧水嚴(yán)重時(shí),水泵啟動(dòng)困難;而且五泵站三趟配水管道超負(fù)荷運(yùn)行,沒有備用管道,供水安全性無法保證。

3.泵站自動(dòng)化水平落后。站內(nèi)水泵啟停及閥門開關(guān)等操作全部為手動(dòng),直徑700mm的大閘閥,從打開狀態(tài)到關(guān)閉至少需要2個(gè)崗位工持續(xù)動(dòng)作一刻鐘才能完成,在事故狀態(tài)下需要操作多個(gè)閥門,工作速度不能滿足事故搶修要求。

4.泵站地域分布與總體戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃沖突。120噸轉(zhuǎn)爐選址規(guī)劃恰好處于五泵站所在地,從企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展角度考慮應(yīng)及早動(dòng)遷。

二、中心泵站異地改造經(jīng)濟(jì)技術(shù)方案

(一)泵站裝機(jī)容量增大,供水能力提高

改造后按照用戶對水壓需求,泵站分為2個(gè)區(qū)域供水:煉鐵煉鋼為低壓區(qū),設(shè)置500WFBED型自吸泵(Q=1000-1800m3/h,H=59-66m,P=630kW,U=10kV)4臺,2用2備,并預(yù)留一臺位置,小時(shí)供水量達(dá)3000m3,由2趟φ800管道輸送到廠區(qū)管網(wǎng);焦化選燒為高壓區(qū),設(shè)置400WFBED型自吸泵(Q=6001400m3/h,H=6580m,P=500kW,U=10kV)4臺,2用2備,并預(yù)留一臺位置,小時(shí)供水量達(dá)2000m3,由2趟φ700管道輸送到該區(qū)域管網(wǎng)。改造后泵站裝機(jī)容量達(dá)4520kW,小時(shí)最大供水量為5000m3,日供水能力達(dá)到12萬m3,遠(yuǎn)期日供水能力達(dá)到15萬m3。

(二)改造供水工藝,保證供水安全性

1.站內(nèi)設(shè)8臺水泵,每4臺水泵一組,每組水泵2用2備,四趟供水管道(φ800兩趟、φ700兩趟)主供四個(gè)不同區(qū)域,當(dāng)其中一趟管道出現(xiàn)問題后,其他三趟管道仍可滿足四個(gè)區(qū)域生產(chǎn)用水量。

2.廠區(qū)供水環(huán)網(wǎng)兼有連通管道,供水安全性得到保障。

3.泵站新建1萬m3清水池2座,總蓄水量為2萬m3,當(dāng)輸水管道發(fā)生事故,按照目前最大日平均時(shí)供水量計(jì)算,依靠水池蓄水能力可維持供水8小時(shí),為事故處理贏得寶貴時(shí)間。

4.水源井至泵站新鋪設(shè)φ800輸水管道1趟,利舊改造舊輸水管線2趟,總輸水能力達(dá)到5000m3/h。

5.新建水源井6口,總計(jì)30口水源井均勻分布在3條輸水管道上,部分井可向2條輸水管道供水。

6.泵站用電由新建35kV變電站提供,兩路電源獨(dú)立供電,當(dāng)變電站任一臺變壓器或任一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí),都不致影響35kV的正常供電。

(三)新建泵站技術(shù)裝備升級換代

1.泵站安裝無密封自控自吸式水泵8臺,分為2組,每組4臺水泵,2用2備,分別供給2個(gè)區(qū)域。每組水泵設(shè)置一套高壓變頻裝置,采用一拖二運(yùn)行方式,可以分別控制2臺水泵變頻運(yùn)行,根據(jù)管網(wǎng)壓力變化隨時(shí)調(diào)整水泵運(yùn)行頻率,保證管網(wǎng)壓力相對恒定,最大程度保證用戶水質(zhì)需要。

2.水泵出口安裝多功能水泵控制閥,該閥門融電動(dòng)閥、止回閥和水錘消除器三種設(shè)備功能于一體,具有速閉、緩閉、吸能腔三種消除水錘措施,自動(dòng)實(shí)現(xiàn)開泵時(shí)緩開、停泵時(shí)緩閉功能,保證了安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3.比照環(huán)評參數(shù),推進(jìn)節(jié)能減排作業(yè)流程,保證企業(yè)與環(huán)境和諧發(fā)展。

三、效益分析

(一)間接效益

中心泵站改造后,供水能力及供水安全性明顯提高,不僅保證了公司各廠安全用水,且為宣鋼跨越式發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.改造后泵站能夠保證目前各廠生產(chǎn)用水。改造后水源井出水總量增加,管道輸水能力提高,泵站供水能力提高,同時(shí)供水安全性得到保證,能夠有力保障目前各廠生產(chǎn)用水。

2.泵站于2005年9月30日全線投產(chǎn),泵站近期日供水12萬m3,遠(yuǎn)期日供水15萬m3,可為宣鋼新投產(chǎn)項(xiàng)目和遠(yuǎn)景新增項(xiàng)目提供可靠供水,成為600萬噸鐵鋼材產(chǎn)能優(yōu)化的配套規(guī)模建設(shè)重要的支撐力量。

3.泵站供水安全性的提高,避免了因供水事故引起公司停產(chǎn)事故的發(fā)生。按歷史業(yè)績測算,以舊泵站發(fā)生事故造成煉鋼廠停產(chǎn)一日計(jì)算約損失965萬元。若因供水問題造成公司東區(qū)大部分廠礦停產(chǎn),其經(jīng)濟(jì)損失不可估量,凸顯了泵站改造的間接效益。

(二)直接效益

1.避峰就谷開動(dòng)水源井節(jié)約電費(fèi)開支。泵站改造前,水池蓄水能力低,按照生產(chǎn)需求調(diào)整水井開動(dòng),水源系統(tǒng)日供水量為6萬m3時(shí),年耗電712萬kWh,年運(yùn)行電費(fèi):712萬kWh×0.42元/kWh=299萬元。新建2萬m3蓄水池后,在滿足生產(chǎn)的前提下根據(jù)峰谷段電價(jià)不同,避峰就谷開動(dòng)水源井,日供水量6萬m3時(shí),實(shí)際年電費(fèi)為216萬元,年節(jié)省電費(fèi)83萬元。

2.泵站變頻運(yùn)行降低了生產(chǎn)成本。從2005年9月新泵站投產(chǎn)到2005年12月期間,為調(diào)試水泵工頻運(yùn)行性能,泵站運(yùn)行方式是兩臺水泵工頻運(yùn)行,平均電流為35A,噸水耗電量為0.74kWh;2006年1月變頻投入運(yùn)行,水泵變頻運(yùn)行,平均電流為18A,噸水耗電量降為0.675kWh。按日均供水6萬m3,則變頻運(yùn)行日節(jié)電6萬m3×(0.74-0.675)kWh/m3=3900kWh,年節(jié)電59.8萬元。

3.泵站采取分區(qū)分壓供水方式節(jié)能效果明顯。目前泵站日供水6萬m3,其中焦燒區(qū)域平均日供1.5萬m3,管網(wǎng)末端供水壓力0.40MPa,鐵鋼區(qū)域平均日供4.5萬m3,管網(wǎng)末端供水壓力0.35MPa,鐵鋼區(qū)比焦燒區(qū)供水壓力低0.05MPa(水泵揚(yáng)程降低5米),按照鐵鋼區(qū)域日供4.5萬m3計(jì)算,年減少功率消耗rQh×360/(102η)=1×4.5×5×360/(102×0.75)=106萬kWh,節(jié)能106萬kWh×0.42元/kWh=44.5萬元。

直接經(jīng)濟(jì)效益總計(jì):83+59.8+44.5=187.3萬元。

(三)社會(huì)綜合效益

宣鋼中心泵站異地成功改造,綜合平衡了環(huán)境保護(hù)與節(jié)能降耗工序,總體設(shè)計(jì)與實(shí)際運(yùn)營總量達(dá)標(biāo),實(shí)現(xiàn)了清潔工廠和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的社會(huì)需求。

作者簡介:

孫燕梅(1974-),女,畢業(yè)于河北建筑工程學(xué)院給排水專業(yè),工學(xué)學(xué)士學(xué)位,高級工程師,現(xiàn)從事給排水專業(yè)技術(shù)工作。