国家标准计划《泵系统能耗实时监控技术要求》由 TC20(全国能源基础与管理标准化技术委员会)归口,TC20SC8(全国能源基础与管理标准化技术委员会节能技术与信息分会)执行 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华北电力试验研究院 、中国大唐集团大唐国际发电股份有限公司 、中国标准化研究院 、中国农业机械化科学研究院集团有限公司 、中国石油和化学工业联合会 、冶金工业规划研究院 、北京自来水集团有限责任公司 、中国大唐数字科技有限公司等 。
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| 27.010 能源和热传导工程综合 |
泵是我国国民经济重要基础性机械装备和能耗大户,国家双碳战略下泵系统节能工作是节能减排的重要部分,而且泵系统能耗实时监控技术,已成为重要的能耗管理手段和发展方向。
但当前泵系统能耗实时监控尚缺乏标准化研究及相关统一技术规定,实际运行中普遍存在缺少泵系统能耗实时监控和在线优化等突出共性问题,不利于泵设备系统能耗监督和节能管理的高水平开展,也亟待相关方向的规范化标准化工作。
一、泵系统能耗实时监控及其技术规范化,可有效推动解决我国泵设备实际运行效率普遍偏低共性问题,并有助于促进改善我国泵系统效率相对落后的情况。
我国是全球最大的水泵生产基地,共有泵业生产企业6000余家,2022年全国泵产量将达2亿台。
泵作为最为广泛的通用机械设备之一,其能耗约占全世界电力能耗的10%,在我国约占总用电量的20%。
除泵总体体量较大因素之外,国内普遍存在泵站设备运行效率偏低导致能耗高的痛点问题,主要因素之一就是缺乏有效能耗实时监控和优化运行手段,尽管有相应的能效标准规定,在泵系统实际运行中也会出现效率严重偏离设计水平,导致能效标准实施效果无法保障,预期节能潜力难以实现,不利于能效水平进一步提升。
据相关数据,和国外相比,我国未改造的水泵产品设计效率平均比发达国家低3-5%,而整个泵系统的运行效率同比低20%左右,因此节能潜力巨大。
如果借助能耗实时监控标准化工作促进开展泵系统节能优化和运维改造,泵效率提升空间可达10-25%。
若仅基于能耗实时运行优化,预计至少可提高泵系统运行效率2%以上,由此可降低我国总用电量约0.5%左右的电力消耗,节约标准煤和碳排放的效果十分巨大。
因此,泵系统能耗实时监控的实施,将有力促进泵行业节能降耗的整体技术进步和推动我国双碳战略落实。
二、泵系统能耗实时监控技术的标准化,为泵实际能耗情况提供有效实时监控手段,确保现有泵能效标准、节能设计、经济运行、节能监测等相关国家标准的可落地执行,避免泵系统能耗粗放管理。
由于泵作为通用机械应用行业非常广泛,但泵系统的能耗实时监控并不普遍,这方面也缺少国家层面的技术标准统筹。
其直接结果是导致现行的泵节能监测等相关国家标准,较多停留于设备选型设计阶段,难以在实际运行中对照执行,不利于发挥促进降低泵能耗的应有作用。
而泵系统能耗实时监控的技术标准化,使得实时监控泵系统实际运行能耗成为常态,既可以解决现有泵节能标准可落地执行问题,也可以精准掌握泵系统的能耗运行状态,有效解决当前泵系统节能降耗管理工作上存在的普遍粗放问题。
三、泵系统能耗实时监控技术标准化,符合节能化、智能化、高端化和智能制造、智慧运行的重要技术趋势,有助于落实推动国家数字智慧化、新型工业化的发展战略。
国内外市场对泵的能效、产品性能和节能环保等要求日益提高,加快泵数字智能化与设计制造及运行维护等融合创新及其标准系列化,是泵行业高质量转型发展的重要方向。
依托本标准,一方面可进一步明确泵系统能耗实时监控的技术要求和提升数字化性能,提高泵系统能耗监测管理的技术手段,推动泵行业落实双碳政策及节能减排深入更高水平发展,另一方面,可以促进提升泵节能提效在设计、制造、运行、维护及服务等全产业链的数字标准化水平,有利于增强我国双碳战略下在泵行业的制造强国地位和加快实现全方位技术引领。
范围: 本标准规定了泵系统能耗实时监控的监测边界与项目、监测架构与组成、监测控制的功能要求、技术要求以及调试与运行维护等。 本标准适用于回转动力泵(离心泵、混流泵与轴流泵)等泵系统能耗的实时监控,包括泵系统能耗状态和能耗性能的监测监督、预警判断以及评估与运行优化、智慧运行与远程控制等,其他类型泵系统可参照执行。 主要技术内容: (1)术语和定义 针对提出泵系统能耗实时监控、泵系统能耗运行优化、泵运行效率、泵机组运行效率以及泵、泵机组、泵系统能耗性能劣化率等术语定义。 (2)监控边界与项目 泵系统能耗实时监控的边界,应涵盖泵本体、泵的驱动机设备及其附属系统,并对泵、泵机组、泵系统的整体运行能耗状态及性能开展监测监督、预警判断、评估优化和智慧运行、远程控制。 泵系统能耗实时监控的项目,主要分为能耗状态参数监测、能耗性能指标监测。 (3)监控架构与组成 泵系统能耗实时监控的典型架构及组成包括:现场设备层、采集传输层、局域网监控层和远程监测层等。 (4)监控功能要求 泵系统能耗实时监控主要包含监测与监督、能耗预警与判断、能耗评估与运行优化、智慧运行与远程监测等功能。 (5)监控技术要求 主要包括泵系统能耗实时监控的总体技术要求、监测测点布置要求、实时监控系统要求等。 (6)调试与运行维护 主要有泵系统能耗实时监控的设备定期校验与维护、数据库升级维护和系统安全及运行管理维护等。