工业循环水系统评价技术规范（征求意见稿）

ICS27.010CCSF0143IDB43/TXXXX—XXXX前言 II 12规范性引用文件 13术语和定义 14总体评价要求 24.1评价原则 24.2评价范围 25评价指标和评分 35.1评价指标分类 35.2设施类评价指标和评分办法 35.3介质类评价指标和评分办法 45.4能耗类评价指标和评分办法 56评价形式和评价报告 86.1评价形式 86.2评价报告编制要求 87持续改进 87.1实施系统改进 87.2节约效益核算 8附录A（资料性附录）工业循环水系统评价报告编制范例 9参考文献 12DB43/TXXXX—XXXX本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件由湖南省工业和信息化厅提出并归口。本文件起草单位：湖南阳光伟业科技有限公司、湖南仕格流体科技有限公司、长沙环境保护职业技术学院、长沙约伯环保科技有限公司。本文件主要起草人：李丰、李方、邓湘湘、黄煌、刘梁、凌雳、吴特、廖海广、乔朝辉、尹胜美、袁勇、刘贤德。1DB43/TXXXX—XXXX工业循环水系统评价技术规范本文件规定了工业循环水系统评价的术语和定义、总体评价要求、评价指标和评分、评价形式和评价报告、持续改进。本文件适用于评价工业领域已建成运行的、以水或水性溶液为介质、具有冷却功能或其他热交换功能的循环水系统，新建及改建工业循环水系统项目可参照执行。本文件不适用于输送主管道存在宏观相变过程的系统，如余热发电“蒸汽—水”循环系统，或储冰制冷“冰—水”循环系统。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T7021离心泵名词术语GB/T13007离心泵效率GB/T13469离心泵、混流泵与轴流泵系统经济运行GB/T16666泵类液体输送系统节能监测GB/T24915合同能源管理技术通则GB/T28750节能量测量和验证技术通则GB/T30256节能量测量和验证技术要求泵类液体输送系统GB/T32045节能量测量和验证实施指南GB/T39984泵系统能耗评估GB50050工业循环冷却水水质规范GB/T50102工业循环水冷却设计规范3术语和定义GB/T7021、GB/T13007、GB/T13469、GB/T16666、GB/T24915、GB50050、GB/T50102界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1工业循环水系统industrialrecyclewatersystem在工业领域使用的，将水或水溶液作为热交换（含冷却）介质循环运行的一种给水系统，由换热设备、冷却设备、处理设施、水泵、管道及其他有关设施组成。3.2动力匹配度matchdegreeofdynamicparameters动力部件的设计额定指标与实际运行工况指标之间的符合程度，以扬程和动力部件的进出口压差为主要指标，单位为百分比（%）。2DB43/TXXXX—XXXX3.3热力匹配度matchdegreeofheattransactionparameters热交换效果的设计指标与实际运行工况指标之间的符合程度，工业循环水系统以冷却或换热设备进、回水端口温差为主要指标，单位为百分比（%）。3.4系统效率systemefficiency工业循环水系统的动力转换效率，实际运行工况下对循环水做功的有效能量（包括管网沿程损失及实际工艺所需）占到输入循环水动力设备消耗电量的比例，单位为百分比（%）。4总体评价要求4.1评价原则4.1.1客观性评价参数应采用计量设备和传感器的读数，和在读数基础上经过计算、统计的指标参数，经评价人员现场核查和判定的定性评分。评价参数应在工况符合GB/T16666对节能监测的条件下获取。4.1.2充分性评价范围应按4.2规定的边界，将生产企业工业循环水系统运行与监测必需的功能部分全部纳入评价范围。4.1.3准确性评价依据是系统运行状态参数，应具备准确性。计量设备和传感器的测量误差应在标准规定的范围内，具备检定或校准合格记录。评价依据应符合GB/T16666要求。4.2评价范围评价范围主要包括水泵动力设备、管道、冷却或换热、水处理、循环水补水、计量与控制六个组成部分。注1：水泵动力设备是工业循环水系统的主要动力部分，通过做功使循环水在系统内具备动能和势能，实现循环流注2：管道是工业循环水系统的输送和导流设施。循环水介质在管道中流动，介质与管道、介质与介质之间的摩擦阻力，管道弯头对介质流动形成的阻力，位置高差，设备注3：冷却或换热设备是工业循环水系统实现热交换，完成吸热或放热功能的主要设施。冷却或换热设备，是控制注4：水处理设备，包括除氧、软化、过滤、排污等设施设备，是防止循环水受到污染，治理循环水水质，清除污注6：计量与控制系统，包括阀门等机械控制设备，驱动电机的一次电气控制设备，和包括计量传感、信号采集、通信远传、分析处理、信号输出的二次电气控制设备。现代控制系统多采用数字化、智能化的，以大数据分3DB43/TXXXX—XXXX评价生产企业工业循环水系统的设施边界如图1所示。图1工业循环水系统设施边界示意图5评价指标和评分5.1评价指标分类5.1.1指标分类和总分工业循环水系统的评价指标分为设施类、介质类、能耗类，三类指标均以评分法进行评价。评价总分为100分。5.1.2分值区间和改进要求按评价总分高低，可建议生产企业采取不同力度的改进措施：——低于60分，运行情况较差，亟需采取整改措施；——等于或大于60分，低于80分，运行情况处于基本满足需要的水准，但仍需整改；——等于或大于80分，低于90分，应予以保持和持续改进；——高于90分，已处于先进水平，仍可持续改进。5.2设施类评价指标和评分办法对各组成部分的设施按表1进行评分，设施类评价指标分值共35分，占评价总分的35%。表1设施类评价指标和评分办法/对比系统设计资料，应保持组成部分的完整，设施对部件缺位或功能性缺失，进行扣分。其中，每1处部件缺位或功4DB43/TXXXX—XXXX5对各部件建立完整的点检档案，点检内容至少包括：5对系统建立完整的检修计划并实施，一年不低于一次做好管道及过流部件防垢措施；降低设备出力损失，5通过计量设备、传感器和数据采集传输设备，获得高质量的流量、压力数据准确且采集密度不低于1次/分钟，建立数据存储的档案（报表或曲线），5挖掘数据价值，建立系统各部件状态评估的动态模型），/5.3介质类评价指标和评分办法对循环水水质、损失和补水、数字化管理等介质利用水平按表2要求进行评分，介质类评价指标分值共20分，占评价总分的20%。表2介质类评价指标和评分办法4按GB50050的规定，水质指标按闭式、间冷开式、直冷三种系24按GB50050的规定，循环水系统宜提高再生水的采用比例，或4按GB50050的规定，计算补充水的适宜量，依据实际补充水量5DB43/TXXXX—XXXX6/5.4能耗类评价指标和评分办法5.4.1能耗类评价指标能耗类评价指标有：a)动力匹配度偏差；b)热力匹配度偏差；c)系统效率。能耗类评价指标分值共45分，占评价总分的45%。5.4.2动力匹配度偏差的计算动力匹配度是指动力部件与系统装置的匹配程度。应对工业循环水系统内全部在运行的水泵机组逐一按式（1）计算动力匹配度偏差Dpower：式中：Dpower——水泵动力设备的动力匹配度偏差，单位为百分比（%）；ΔP——水泵动力设备运行时的进出口压差，单位为米（m）；H——水泵动力设备的的额定扬程，可由铭牌读取，单位为米（m）。注1：工业循环水系统按照输送介质是否与大气相通，分为开式系统和闭式系统。开式系统的动力消耗，用于克服循环水输送高差的势能、介质内部阻力、介质与管网输送系统的阻力；闭式系统的动力消耗，只用于克服介注3：P出口的计算方式为：出口压力表读数＋出口压力表中心线标高－压力表取水源入口处管道的中心线标高，P进口计算方法相同。如压力表与水泵机组之间有），5.4.3动力匹配度偏差的评价结果对工业循环水系统内水泵设备的动力匹配度按等级法逐个进行评价，评价结果从A级到E级，A级最优，B级次之，依此类推，E级偏差度最大。等级区间及对应的评分见表3。表3动力匹配度偏差评价等级和评分Dpower计算值Dpower＜5%5%≤Dpower＜10%5.4.4热力匹配度偏差的计算6DB43/TXXXX—XXXX热力匹配度是指系统进回水温差与设计进回水温差的匹配程度。实际进回水温差是循环水进冷却装置与出冷却装置的温度差，可由温度表测出。设计进回水温差可由循环水系统的设计资料中获得。热力匹配度偏差（Dheattrans）按式（2）计算： 式中：Dheattrans——工业循环水系统的热力匹配度偏差，单位为百分比（%）；Δt——工业循环水系统的实际进回水温差，单位为摄氏度(℃);ΔT——工业循环水系统的设计进回水温差，单位为摄氏度(℃)。5.4.5热力匹配度偏差的评价结果对工业循环水系统的热力匹配度按等级法依次进行评价，评价结果从A级到E级，A级最优，B级次之，依此类推，E级偏差度最大。等级区间及对应的评分见表4。表4热力匹配度偏差评价等级和评分Dheattrans计算值Dheattrans＜15%15%≤Dheattrans＜20%20%≤Dheattrans＜25%25%≤Dheattrans＜30%5.4.6系统效率的计算系统效率η是对工业循环水系统，依据能量守恒原则对系统的有效使用量和能源输入量进行比较，按式（3）进行计算：式中：η——工业循环水系统的系统效率，单位为百分比（%）；γ——循环水系统输送介质的密度，单位为千克每立方米（kg/m3g——重力加速度常量值，为9.81牛每千克（9.81N/kgQ——循环水流量，单位为立方米每秒（m3/s）；H——工业循环水系统的实际扬程均值，单位为米（m）；W——工业循环水系统的能源输入量，单位为千瓦（kW）。注：W为工业循环水系统的能源输入量，可由安装在输入电源的电度表读数。在没有专门的电度表的情况下，也可7DB43/TXXXX—XXXX5.4.7系统效率的评价结果工业循环水系统的系统效率η按等级法依次进行评价，评价等级从A级到E级，A级最优，B级次之，依此类推，E级偏差度最大。工业循环水系统的系统效率η分布与水泵动力设备的比转数（ns）相关，在一定的比转数（ns）下对应系统效率η区间。比转数（ns）按式（5）计算：式中：n——水泵转速，单位为（r/minqv——单级叶轮流量(如双吸泵，则将泵的流量除以2)，单位为（m3/s）；h——单级叶轮扬程（如多级泵，则将泵的扬程除以级数），单位为(m)。按比转速（ns）区间对应系统效率η的评价等级见表5。表5系统效率评价结果>500EEEEEE30%<η≤35%D35%<η≤40%C40%<η≤45%BD45%<η≤50%AC50%<η≤55%BD55%<η≤60%AC60%<η≤65%BD65%<η≤70%ACD70%<η≤75%BCD75%<η≤80%ABC80%<η≤85%ABη>85%A上表评价等级A～E对应的评分结果见表6。表6系统效率评分结果8DB43/TXXXX—XXXX6评价形式和评价报告6.1评价形式6.1.1工业循环水系统评价分为基准评价和改进评价两个阶段。首次对系统进行评价为基准评价。改进后对系统进行再评价为改进评价。6.1.2基准评价应以评价时间段内工业循环水系统的运行现状情况描述、指标、参数和评价结果为主要内容。6.1.3改进评价应增加对改进项目的描述和改进项目的节约效益核算内容。6.1.4评价过程宜包含文件评审和现场评审两种形式，应使评价人员获得必要的和充分的评价依据。6.2评价报告编制要求在基准评价和改进评价阶段，编制评价报告均可采用本文件附录A示例的报告样式。在满足本文件对评价报告的编制要求之外，可增加编制内容要求。7持续改进7.1实施系统改进7.1.1在完成基准评价后，生产企业对工业循环水系统应改进的指标，按设施类、介质类、能耗类列举改进措施；也可按系统的六个组成部分，水泵动力设备、管道、冷却或换热、水处理、循环水补水、计量控制类列举改进措施。7.1.2生产企业自行组织制订改进计划，执行改进项目，对改进后的效果进行验收。7.1.3在改进评价阶段，生产企业宜制订和执行持续改进计划，继续改进设施设备和生产管理，持续改进系统运行指标，提高评价结果。7.2节约效益核算对生产企业改进工业循环水系统后节约的效益，宜从设施、介质、能耗三方面进行综合核算，具体节约措施的效益核算方法，宜参考GB/T28750、GB/T30256、GB/T32045和GB/T39984。9DB43/TXXXX—XXXX（资料性附录）工业循环水系统评价报告编制范例A.1循环水系统所在工艺过程作为工业循环水系统使用的背景，介绍其所在工艺过程的基本情况，如工艺流程、原料输入、产品/工业中间产品输出、主要工艺指标、对工业循环水系统的功能要求等。A.2循环水系统组成和运行A.2.1系统设施组成系统在役设施设备的现状描述：——主要设备和部件；——主要设备铭牌参数；——主要设施维护情况（水泵动力设备、管道、阀门、冷却或换热设备、水处理、补水、电气控制、计量设备等）。A.2.2运行情况系统设计指标和实际运行指标的比较。——系统设计指标；——主要设备实际运行参数（可包括动力设备、冷却或换热设备、阀门形式、计量设备、电气控制设备、水处理设备等）及数据来源、数据整理过程——对前阶段已实施的系统改进措施和技术改造项目，核算已产生的节约效益，包括节能量。A.2.3系统能效分析——动力匹配度分析：计算系统动力设备实际消耗功率、循环水系统实际获得的动力，对动力匹配度进行原因分析；——热力匹配度分析：在湿球温度高、低、平均气温条件下，在符合GB/T16666节能监测要求的工况下，分析系统进回水温差情况；——系统效率：统一用百分比数值表示，从有多少电功率转化为循环水系统动能的角度，计算能效指标（%）。A.2.4系统效率参考指标对于循环水使用端有换热过程的系统，计算换热量与系统动力电耗的比值，作为系统效率的参考指标。A.3循环水系统评价表从设施、介质、能耗三类指标，对循环水系统现状进行评价。DB43/TXXXX—XXXXA.3.1设施类以文字及图片对系统设施类情况进行描述和评价，以表A.1进行小结和