宣钢中心泵站异地改造及经济技术效益分析

孙燕梅 韩金曦 赵贯雨 张文静

[摘要]通过对五泵站实施异地改造,优化产能,提升技术、装备、环评和经济指标,满足宣钢实际生产需求,关注企业效益与社会效益同步发展。

[关键词]中心泵站异地改造经济技术

中图分类号:TU-9文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1220101-01

一、中心泵站存在的劣势问题

1.泵站供水能力低位运行。1994-2004年,对泵站实施几次改造,如增加加压泵、阀门改造、配电系统改造等。2004年底,泵站最大供水量达到2500m3/h,勉强满足目前生产用水需求,对新上1800m3高炉及规划中的120吨转炉、2500m3高炉等项目生产用水无法保证。

2.泵站技术装备差。泵站原有3000m3蓄水池一座,2001年新建3000m3蓄水池一座,设计蓄水量达到6000m3,但由于水池溢流管道及水泵吸水管道高度问题,水池总有效容积仅能达到4000m3,当水源到泵站输水管道出现故障,短期内无法修复和恢复正常输水功能,储存水量仅能维持供水约1个小时,势必影响各用户安全生产。另外站内水泵吸水管道设置较高,由于水池容量小,缓冲能力差,当水池亏水严重时,水泵启动困难;而且五泵站三趟配水管道超负荷运行,没有备用管道,供水安全性无法保证。

3.泵站自动化水平落后。站内水泵启停及阀门开关等操作全部为手动,直径700mm的大闸阀,从打开状态到关闭至少需要2个岗位工持续动作一刻钟才能完成,在事故状态下需要操作多个阀门,工作速度不能满足事故抢修要求。

4.泵站地域分布与总体战略发展规划冲突。120吨转炉选址规划恰好处于五泵站所在地,从企业长远发展角度考虑应及早动迁。

二、中心泵站异地改造经济技术方案

(一)泵站装机容量增大,供水能力提高

改造后按照用户对水压需求,泵站分为2个区域供水:炼铁炼钢为低压区,设置500WFBED型自吸泵(Q=1000-1800m3/h,H=59-66m,P=630kW,U=10kV)4台,2用2备,并预留一台位置,小时供水量达3000m3,由2趟φ800管道输送到厂区管网;焦化选烧为高压区,设置400WFBED型自吸泵(Q=6001400m3/h,H=6580m,P=500kW,U=10kV)4台,2用2备,并预留一台位置,小时供水量达2000m3,由2趟φ700管道输送到该区域管网。改造后泵站装机容量达4520kW,小时最大供水量为5000m3,日供水能力达到12万m3,远期日供水能力达到15万m3。

(二)改造供水工艺,保证供水安全性

1.站内设8台水泵,每4台水泵一组,每组水泵2用2备,四趟供水管道(φ800两趟、φ700两趟)主供四个不同区域,当其中一趟管道出现问题后,其他三趟管道仍可满足四个区域生产用水量。

2.厂区供水环网兼有连通管道,供水安全性得到保障。

3.泵站新建1万m3清水池2座,总蓄水量为2万m3,当输水管道发生事故,按照目前最大日平均时供水量计算,依靠水池蓄水能力可维持供水8小时,为事故处理赢得宝贵时间。

4.水源井至泵站新铺设φ800输水管道1趟,利旧改造旧输水管线2趟,总输水能力达到5000m3/h。

5.新建水源井6口,总计30口水源井均匀分布在3条输水管道上,部分井可向2条输水管道供水。

6.泵站用电由新建35kV变电站提供,两路电源独立供电,当变电站任一台变压器或任一段母线发生故障或检修时,都不致影响35kV的正常供电。

(三)新建泵站技术装备升级换代

1.泵站安装无密封自控自吸式水泵8台,分为2组,每组4台水泵,2用2备,分别供给2个区域。每组水泵设置一套高压变频装置,采用一拖二运行方式,可以分别控制2台水泵变频运行,根据管网压力变化随时调整水泵运行频率,保证管网压力相对恒定,最大程度保证用户水质需要。

2.水泵出口安装多功能水泵控制阀,该阀门融电动阀、止回阀和水锤消除器三种设备功能于一体,具有速闭、缓闭、吸能腔三种消除水锤措施,自动实现开泵时缓开、停泵时缓闭功能,保证了安全经济运行。

3.比照环评参数,推进节能减排作业流程,保证企业与环境和谐发展。

三、效益分析

(一)间接效益

中心泵站改造后,供水能力及供水安全性明显提高,不仅保证了公司各厂安全用水,且为宣钢跨越式发展奠定了坚实基础。

1.改造后泵站能够保证目前各厂生产用水。改造后水源井出水总量增加,管道输水能力提高,泵站供水能力提高,同时供水安全性得到保证,能够有力保障目前各厂生产用水。

2.泵站于2005年9月30日全线投产,泵站近期日供水12万m3,远期日供水15万m3,可为宣钢新投产项目和远景新增项目提供可靠供水,成为600万吨铁钢材产能优化的配套规模建设重要的支撑力量。

3.泵站供水安全性的提高,避免了因供水事故引起公司停产事故的发生。按历史业绩测算,以旧泵站发生事故造成炼钢厂停产一日计算约损失965万元。若因供水问题造成公司东区大部分厂矿停产,其经济损失不可估量,凸显了泵站改造的间接效益。

(二)直接效益

1.避峰就谷开动水源井节约电费开支。泵站改造前,水池蓄水能力低,按照生产需求调整水井开动,水源系统日供水量为6万m3时,年耗电712万kWh,年运行电费:712万kWh×0.42元/kWh=299万元。新建2万m3蓄水池后,在满足生产的前提下根据峰谷段电价不同,避峰就谷开动水源井,日供水量6万m3时,实际年电费为216万元,年节省电费83万元。

2.泵站变频运行降低了生产成本。从2005年9月新泵站投产到2005年12月期间,为调试水泵工频运行性能,泵站运行方式是两台水泵工频运行,平均电流为35A,吨水耗电量为0.74kWh;2006年1月变频投入运行,水泵变频运行,平均电流为18A,吨水耗电量降为0.675kWh。按日均供水6万m3,则变频运行日节电6万m3×(0.74-0.675)kWh/m3=3900kWh,年节电59.8万元。

3.泵站采取分区分压供水方式节能效果明显。目前泵站日供水6万m3,其中焦烧区域平均日供1.5万m3,管网末端供水压力0.40MPa,铁钢区域平均日供4.5万m3,管网末端供水压力0.35MPa,铁钢区比焦烧区供水压力低0.05MPa(水泵扬程降低5米),按照铁钢区域日供4.5万m3计算,年减少功率消耗rQh×360/(102η)=1×4.5×5×360/(102×0.75)=106万kWh,节能106万kWh×0.42元/kWh=44.5万元。

直接经济效益总计:83+59.8+44.5=187.3万元。

(三)社会综合效益

宣钢中心泵站异地成功改造,综合平衡了环境保护与节能降耗工序,总体设计与实际运营总量达标,实现了清洁工厂和循环经济的社会需求。

作者简介:

孙燕梅(1974-),女,毕业于河北建筑工程学院给排水专业,工学学士学位,高级工程师,现从事给排水专业技术工作。