山東日照鋼鐵有限公司依托合同能源管理模式即EMC，完成了濁環(huán)提升泵系統(tǒng)、濁環(huán)供水泵系統(tǒng)、加熱爐供水系統(tǒng)、車間凈環(huán)供水系統(tǒng)、凈環(huán)提升系統(tǒng)等系統(tǒng)的水泵和風(fēng)機(jī)的高壓變頻節(jié)能技改。通過對這些項目的改造，實現(xiàn)了節(jié)能降耗的目標(biāo)。

1、前言

在鋼鐵行業(yè)原燃料日益匱乏、環(huán)保壓力日益增大的今天，各行各業(yè)都在積極探索、挖掘節(jié)能環(huán)保項目，尤其是在合同能源管理模式(EMC，EnergyMan-agementContracting)政策的鼓勵與刺激下，節(jié)能環(huán)保技改如雨后春筍般立項實施，日照鋼鐵緊隨政府導(dǎo)向，積極配合改造尋求產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，經(jīng)過幾年的不懈努力，已經(jīng)初見成效。

2、合同能源管理模式簡介

合同能源管理(簡稱“EMC”)是一種新型的市場化節(jié)能機(jī)制。其實質(zhì)就是以減少的能源費(fèi)用來支付節(jié)能項目全部成本的業(yè)務(wù)方式。這種節(jié)能投資方式允許客戶用未來的節(jié)能收益為工廠和設(shè)備升級，以降低目前的運(yùn)行成本;或者節(jié)能服務(wù)公司以承諾節(jié)能項目的節(jié)能效益、或承包整體能源費(fèi)用的方式為客戶提供節(jié)能服務(wù)。

能源管理合同在實施節(jié)能項目的企業(yè)(用戶)與節(jié)能服務(wù)公司之間簽訂，它有助于推動節(jié)能項目的實施。依照具體的業(yè)務(wù)方式，可以分為分享型合同能源管理業(yè)務(wù)、承諾型合同能源管理業(yè)務(wù)、能源費(fèi)用托管型合同能源管理業(yè)務(wù)。在傳統(tǒng)節(jié)能投資方式下，節(jié)能項目的所有風(fēng)險和所有盈利都由實施節(jié)能投資的企業(yè)承擔(dān);在合同能源管理方式中，一般不要求企業(yè)自身對節(jié)能項目進(jìn)行大筆投資。

概括地說，合同能源管理模式是節(jié)能服務(wù)公司通過與客戶簽訂節(jié)能服務(wù)合同，為客戶提供包括：能源審計、項目設(shè)計、項目融資、設(shè)備采購、工程施工、設(shè)備安裝調(diào)試、人員培訓(xùn)、節(jié)能量確認(rèn)和保證等一整套的節(jié)能服務(wù)，并從客戶進(jìn)行節(jié)能改造后獲得的節(jié)能效益中收回投資和取得利潤的一種商業(yè)運(yùn)作模式。

3、依托EMC模式開展技改項目

目前，日照鋼鐵有限公司的節(jié)能環(huán)保項目大力依托合同能源管理模式，近幾年，已經(jīng)陸續(xù)在長材制造部型鋼工場濁環(huán)提升泵系統(tǒng)、濁環(huán)供水泵系統(tǒng)、加熱爐供水系統(tǒng)、車間凈環(huán)供水系統(tǒng)、凈環(huán)提升系統(tǒng)、板材制造部2150工場水處理循環(huán)水泵、煉鐵制造部3#凈環(huán)泵站熱風(fēng)爐供水泵、上塔泵、8#凈環(huán)泵站熱風(fēng)爐供水泵等區(qū)域進(jìn)行了水泵節(jié)能技改。同時，在板材制造部2150帶鋼工場高壓濁環(huán)水泵系統(tǒng)、加熱爐煤氣助燃風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、能源動力部燒結(jié)余熱發(fā)電1#、2#循環(huán)風(fēng)機(jī)等區(qū)域進(jìn)行了水泵和風(fēng)機(jī)的高壓變頻節(jié)能技改，這些項目均采用合同能源管理模式，由節(jié)能服務(wù)公司墊付全部投資，改造完成根據(jù)實際節(jié)能效果進(jìn)行驗收，驗收合格后按照合同約定分期支付節(jié)能服務(wù)公司的投資，目前型鋼工場型鋼水泵節(jié)能技改項目及板材制造部2150工場高壓濁環(huán)水泵變頻節(jié)能技改項目已完成實施并驗收完成，正在按合同約定進(jìn)行付款，煉鐵制造部3#凈環(huán)泵站水泵節(jié)能技改及燒結(jié)余熱發(fā)電1#、2#循環(huán)風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能技改已實施、驗收完成。3.1水泵節(jié)能類技改

長材制造部長材制造部H型鋼工場水泵房節(jié)能技改，改造17臺套水泵組，全部更換為節(jié)能泵組(含電機(jī)改造更換)。

改造范圍包括如下系統(tǒng)(各項目的具體技改方案見表1)。

改造后要求總管壓力、流量不得低于改造前的壓力、流量，改造前每個控制柜安裝電度表、計時器掛表一周(電度表由廠家采購，市計量局校驗上線)，改造后72h開始計時，前后運(yùn)行功率對比節(jié)能效率綜合達(dá)到28.6%，節(jié)能效果明顯。

煉鐵制造部3#凈環(huán)水泵站熱風(fēng)冷卻泵組，水泵三臺套，兩用一備，節(jié)能改造兩臺主循環(huán)泵，電機(jī)未作改動，改造前后對比見表2。

改造后要求總管壓力、流量不得低于改造前的壓力、流量，改造前每個控制柜安裝電度表、計時器掛表1個月，改造后5天開始計時，前后運(yùn)行功率對比節(jié)能效率達(dá)到37%，節(jié)能效果明顯。

煉鐵制造部3#凈環(huán)泵站上塔泵組節(jié)能改造、8#凈環(huán)泵站節(jié)能改造等項目正在實施過程中。

3.2風(fēng)機(jī)、電機(jī)變頻節(jié)能類技改

板材制造部2150工場高壓濁環(huán)水泵站共有6臺濁環(huán)泵，4用2備。

改造前工頻運(yùn)行工況下，流量5800~7500m3/h，壓力波動范圍0.98~1.26MPa，母管制供水，6臺驅(qū)動電機(jī)，額定功率1600kW，額定電壓10kV，額定電流112.1A。

技改后變頻運(yùn)行時工況下，仍為4用2備，流量5800~7500m3/h，壓力可隨機(jī)設(shè)置，目前穩(wěn)定在1.02±0.01MPa，兩年多的運(yùn)行中滿足生產(chǎn)需求。

經(jīng)過公司各部門共同確認(rèn)，改造后7天內(nèi)6臺泵實際工頻運(yùn)行114h45min，用電149340kW˙h;變頻運(yùn)行了152h，用電146970kW˙h。

計算得知，技改前(工頻)每小時耗電1301.43kW，技改后(變頻)每小時耗電966.91kW，根據(jù)合同中甲乙雙方認(rèn)可的變頻水泵節(jié)電率計算公式：節(jié)電率=(技改前單位時間工頻耗電量-技改后單位時間變頻耗電量)/技改前單位實際工頻耗電量×100%，帶入數(shù)值后計算可得：節(jié)電率=(1301.43-966.91)/1301.43×100%=25.7%，此數(shù)據(jù)得到了各部門的共同確認(rèn)，并且正按此數(shù)據(jù)對節(jié)能服務(wù)公司付款。

此外，變頻改造后也產(chǎn)生了間接效益：

(1)變頻泵電機(jī)功率因數(shù)較工頻泵提高了，減少了系統(tǒng)的銅損和鐵損等;

(2)水泵出口壓力不再大幅波動，不再憋泵，大大減小了葉輪汽蝕，消除了水錘沖擊，水泵運(yùn)行在高效工況區(qū)，既提高了效率還降低了能耗，減少了葉輪、閥門等設(shè)備維護(hù)量;

(3)由于變頻泵的緩起緩?fù)?、自動穩(wěn)壓，減少了對電網(wǎng)、管網(wǎng)的沖擊。

公用設(shè)施處燒結(jié)余熱發(fā)電1#、2#循環(huán)風(fēng)機(jī)項目于2014年5月份實施完成，節(jié)電率計算過程如下：

1#風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行節(jié)電率=(工頻每小時耗電量-變頻每小時耗電量)/工頻每小時耗電量×100%=(1350.71-1026.43)/1350.71×100%=24.01%

2#風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行節(jié)電率=(工頻每小時耗電量-變頻每小時耗電量)/工頻每小時耗電量×100%=(1314.52-1143.57)/1314.52×100%=13.00%

1#、2#風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行平均每小時節(jié)電率=(1#風(fēng)機(jī)節(jié)電率+2#風(fēng)機(jī)節(jié)電率)/2=變頻運(yùn)行平均每小時節(jié)電率=(24.01%+13.00%)/2=18.51%

計算結(jié)果：2×360余熱發(fā)電循環(huán)風(fēng)機(jī)變頻改造項目變頻運(yùn)行時，平均每小時節(jié)電率：18.51%(達(dá)到協(xié)議要求，完成驗收)。

3.3無動力冷卻塔節(jié)能技改

此項技術(shù)在日照鋼鐵應(yīng)用很少，建廠初期在一煉鋼有少量應(yīng)用，但因當(dāng)時技術(shù)不成熟，應(yīng)用效果并不理想，2014年，公司技術(shù)中心重新開啟了此項技術(shù)的交流，經(jīng)過一系列的論證，最終確定將板材制造部二期中心水泵房凈環(huán)3#冷卻塔及兩臺上塔泵作為節(jié)能改造試點(diǎn)，拆除原有冷卻塔電機(jī)、減速機(jī)，用水輪機(jī)替代原風(fēng)葉電機(jī)，用新式節(jié)能水泵替代原有兩臺水泵，實現(xiàn)利用水泵揚(yáng)程余壓的推動水輪機(jī)做功帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動實現(xiàn)汽水熱交換達(dá)到冷卻目的，且改造后保證風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不低于原運(yùn)行轉(zhuǎn)速180r/min，若此項目改造成功，將陸續(xù)推廣到其他泵站，該項目也采用合同能源管理模式，實施完成后根據(jù)實際節(jié)電率分成支付廠家投資，目前項目已完成實施，經(jīng)測定，冷卻風(fēng)機(jī)風(fēng)葉轉(zhuǎn)速1100r/min，與原電機(jī)帶動風(fēng)機(jī)時的轉(zhuǎn)速相比相差6%以內(nèi)，符合協(xié)議要求及冷卻使用要求，待進(jìn)一步試運(yùn)行后進(jìn)行驗收。

4、結(jié)語

通過合同能源管理模式引入這些節(jié)能技術(shù)，大大降低了企業(yè)在技改項目上的投資負(fù)擔(dān)，且將投資風(fēng)險降低到最小，帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益。在鋼鐵市場長期低迷的時期，極大減輕了企業(yè)負(fù)擔(dān)，對企業(yè)加強(qiáng)能源管理、提高行業(yè)競爭力創(chuàng)造了有利條件，為企業(yè)節(jié)能增效的工作提供了行之有效的方法。隨著節(jié)能技改項目的推廣，企業(yè)的節(jié)能減排工作也得到了進(jìn)一步推動。