博隆礦業(yè)變頻節(jié)能方案修正

1、方案編號： OJNY-G1-002瀏陽七寶山湖南博隆礦業(yè)有限公司水泵電機變頻技能改造方案審定：曹小玲審核：張思編寫：易康強湖南歐吉能源科技有限公司二一二年六月二十八日目錄1總論 錯誤！未定義書簽1.1項目由來錯誤！未定義書簽1.1項目概括錯誤！未定義書簽1.2項目主要經(jīng)濟技術(shù)指標錯誤！未定義書簽2項目承辦單位概括 錯誤！未定義書簽2.1湖南博隆礦業(yè)開發(fā)有限公司概括 錯誤！未定義書簽2.2公司用能概括錯誤！未定義書簽3變頻節(jié)電技術(shù)改造實施方案 錯誤！未定義書簽3.1項目工作目標 錯誤！未定義書簽3.2變頻節(jié)電技術(shù)改造方案錯誤！未定義書簽3.3改造后設(shè)備運行特性錯誤！未定義書簽4節(jié)能 錯誤！未定義

2、書簽4.1計算依據(jù)錯誤！未定義書簽4.2項目概括錯誤！未定義書簽4.3改造前電機耗能情況 錯誤！未定義書簽4.4改造后水泵電機消耗狀況及節(jié)電量計算 錯誤！未定義書簽5工程實施進度 錯誤！未定義書簽5.1工程項目實施條件 .錯誤！未定義書簽5.2施工進度控制錯誤！未定義書簽6投資估算 錯誤！未定義書簽7節(jié)電經(jīng)濟效益分析與財務(wù)評價 錯誤！未定義書簽8結(jié)論與建議 錯誤！未定義書簽附表一 錯誤！未定義書簽1總論1.1項目概括1.1.1建設(shè)項目名稱、性質(zhì)及建設(shè)地點建設(shè)項目名稱：瀏陽七寶鄉(xiāng)湖南博隆礦業(yè)開發(fā)有限公司水泵及破 碎機變頻節(jié)電技術(shù)改造項目；建設(shè)單位：瀏陽七寶山湖南博隆礦業(yè)開發(fā)有限公司；法人代表：；

3、項目性質(zhì)：技改項目；建設(shè)地點：瀏陽七寶山湖南博隆礦業(yè)開發(fā)有限公司水泵房及選礦 廠。1.2項目主要經(jīng)濟技術(shù)指標表1-1項目主要經(jīng)濟技術(shù)指標序號項目名稱指標備注1改造前年耗電量2改造后年耗電量3年節(jié)電量4節(jié)電率5項目改造總投資6節(jié)電收益7投資回報期2項目承辦單位概括2.1湖南博隆礦業(yè)開發(fā)有限公司概括瀏陽七寶山湖南博隆礦業(yè)開發(fā)有限公司是由博隆公司和七寶山 鄉(xiāng)政府合作成立的隸屬于長沙市的未改制的國有企業(yè)。主要采用地表選礦、地下采礦的采選一體的生產(chǎn)方式。目前生產(chǎn)規(guī)模為粗礦25萬噸/年，精礦10萬噸/年，年產(chǎn)值約2億元，年稅收達到3000多萬 元。主要產(chǎn)品有銅、鐵、鉛、鋅、磷精礦，副產(chǎn)品有金銀等貴重金屬。

4、2.2公司用能概括博隆礦業(yè)有限公司的主要用能設(shè)備有球磨機、破碎機、浮選機、水泵以及其他用電設(shè)備，主要消耗的能源為電能?，F(xiàn)有用電量約為1400萬度/a，由瀏陽市供電局供電統(tǒng)一供電。公司采用自備的地下水抽取系統(tǒng)， 廢水經(jīng)過處理后循環(huán)使用，耗 費量基本不計。3變頻節(jié)電技術(shù)改造實施方案3.1項目工作目標博隆礦業(yè)開發(fā)有限公司選礦廠現(xiàn)有水泵破碎機等電機設(shè)備共114臺，裝機容量2681kW。大部分設(shè)備都處于滿負荷運行狀態(tài)不 需要進行變頻節(jié)能改造。擬改造裝機容量868kW,其中顎式破碎機75kW 的2臺、30kW 的1臺、37kW 的1臺；中型圓錐破碎機110kW 的1臺、離心泵30kW 的2臺、渣漿泵55k

5、W 的2臺、75kW 的2 臺、膠泵18.5kW 的4臺、55kW 的2臺、立式渣漿泵18.5kW 的2臺設(shè)備名稱顎式破碎機中型圓錐破碎機離心泵渣漿泵立式渣漿泵膠泵數(shù)量（臺）2111222242功率75303711030557518.518.5553.2變頻節(jié)電技術(shù)改造方案改造前電機的流量的調(diào)節(jié)均通過手動進行調(diào)節(jié)，這樣勢必造成能 量損失，在實際運行中浪費大量能源，造成能耗偏高。改造方案通過 選購適當容量的變頻器，配裝在破碎機與泵拖動電機前，用來調(diào)節(jié)各 時段對應(yīng)的電動機轉(zhuǎn)速來滿足不同的生產(chǎn)要求，從而達到節(jié)能效果。 為了保證水泵風機等設(shè)備運行的可靠性， 在配置拖動電機時，都留有 一定的富余量。由于

6、水泵電機拖動設(shè)備為平方轉(zhuǎn)矩負載，軸功率與轉(zhuǎn)速成立方關(guān) 系，所以當水泵轉(zhuǎn)速下降時，消耗的功率也大大下降，因此節(jié)能潛力 非常大，節(jié)能效果非常明顯。破碎機是恒功率負載，具有周期波動性，節(jié)電率與波動大小有關(guān)， 加裝變頻后，提高了破碎機的生產(chǎn)率、提高了設(shè)備自動化的程度、延 長了設(shè)備正常工作的時間，而當設(shè)備采用閉環(huán)控制時，相對節(jié)電率大 些。從流體力學的原理得知，使用感應(yīng)電動機驅(qū)動的水泵負載、 軸功 率P與流量Q，揚程H的關(guān)系為；P Q H。當電動機的轉(zhuǎn)速由ni變化到n2時，Q、P、H與轉(zhuǎn)速的關(guān)系如下：Q2/Q<i= n2 / n1H2/出=(n2/R|)2 P2 / P = (n2 / m)3由以上

7、三個關(guān)系式可以看出，Q和電機的轉(zhuǎn)速n成正比，而所 需的軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。變頻器通過調(diào)節(jié)水泵電機的頻率， 進而調(diào)節(jié)水泵電機的轉(zhuǎn)速，例如當需要80%的額定流量時，通過調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速的 80%，即調(diào)節(jié)頻率到40HZ即可，此時 所需功率僅為原來的51.2%?？紤]減速后效率下降和調(diào)速裝置的附加 損耗，通過實踐統(tǒng)計，電機通過調(diào)速控制科節(jié)能 20%-50%，有些電 機負載節(jié)能比例達60%以上。（1 ）動態(tài)調(diào)整迅速適應(yīng)負載變動，供給最大效率電壓。變頻器在軟件上設(shè)有5000次/秒的測控輸出功能，始終保持電機的輸出高效率進行。（2）通過變頻自身的V/F功能節(jié)能在保證電機輸出力矩的情況下，可自動調(diào)

8、節(jié)V/F曲線。減少電機 的輸出力矩，降低輸入電流，達到節(jié)能狀態(tài)（3）變頻自帶軟啟動在電機全壓啟動時，由于電機的啟動力矩需要，要從電網(wǎng)吸收5-7倍的電機額定電流，而大的啟動電流既浪費電力，而且對電網(wǎng)的 電壓波動損害也很大，增加了線損和變損。采用軟啟動后，減少了啟 動電流對電網(wǎng)的沖擊，節(jié)約了電能，也減少了啟動慣性對設(shè)備的大慣 量的轉(zhuǎn)速沖擊，延長了設(shè)備的使用壽命。（4）提咼功率因子電動機通過電磁作用而產(chǎn)生力矩。 繞組由于其感抗作用。對電網(wǎng) 而言，阻抗特性呈感性，電機在運行時吸收大量的無功功率，造成功率因子很低。采用變頻調(diào)速后，由于其性能已變?yōu)椋篈C-DC-AC，在整流濾波 后，負載特性發(fā)生了變化。變

9、頻器對電網(wǎng)的阻抗特性呈陽性，功率因 子提咼，減少了無功損失。3.3改造后設(shè)備運行特性本項目改造實施后，水泵和電機啟動時可以實現(xiàn)軟啟動， 使電機 起動轉(zhuǎn)速平緩上升，可避免啟動電流過大對電網(wǎng)的沖擊， 在實現(xiàn)了軟 啟動的同時也提高了系統(tǒng)的可靠性。 采用變頻器控制電機的轉(zhuǎn)速，取 代擋板和閥門調(diào)節(jié)，減少了截流損失，延長了設(shè)備維護周期和設(shè)備的 使用壽命，有利于改善水泵和電機的動力學流動特性， 經(jīng)過改造后的 水泵具有可控性增強、設(shè)備運行穩(wěn)定、節(jié)能效果顯著的優(yōu)點。4節(jié)能4.1計算依據(jù)企業(yè)技能量計算方法GB/T 13234-91節(jié)電技術(shù)經(jīng)濟效益計算與評價方法 GB/T 13471-2008企業(yè)提供的相關(guān)基礎(chǔ)資料

10、4.2項目概括本項目為電機變頻節(jié)電技術(shù)改造項目，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)研，擬對其中19臺電機進行變頻節(jié)電技術(shù)改造，總裝機容量 868kW。4.3改造前電機耗能情況改造前，通過擬進行變頻節(jié)電技術(shù)改造的 6臺電機的實際運行進行測試，計算可得，改造前19臺電機年耗電472.3萬kWh，詳見表4-1改造前水泵、電機電能消耗情況表表4-1改造前水泵、電機電能消耗情況表序號設(shè)備名稱電機容量年運行時間年耗電量（萬 kWh）1顎式破碎機4臺217kW7200110.92中型圓錐破碎機1臺110kW720056.23離心泵2臺60kW720033.84渣泵機4臺260kW7200146.75膠泵6臺184kW7200103.

11、86立式渣漿泵2臺37kW720020.9合計868kW7200472.34.4改造后水泵電機消耗狀況及節(jié)電量計算本項目擬對的17臺電機設(shè)備進行變頻節(jié)電技術(shù)改造，其中顎式 破碎機4臺、中型圓錐破碎機1臺、離心泵2臺、渣泵機4臺、膠 泵6臺。改造前的年耗費量以實際測量數(shù)據(jù)和企業(yè)提供的基礎(chǔ)資料為 準，依據(jù)變頻改造的技術(shù)原理，可以估算出安裝變頻裝置后，擬改電 機、水泵的年耗電量。改造前后電機電力消耗狀況及節(jié)電量詳見表 4-2改造前后電機電力消耗狀況及節(jié)電量表。表4-2改造前后電機電力消耗狀況及節(jié)電量表序號設(shè)備名稱電機容量年運行時間改造前年耗 電量（萬 kWh）改造后年 耗電量（萬kWh）年節(jié)電 量（

12、萬kWh）節(jié)電 率（%）1顎式破碎機4臺217kW7200110.967.243.739.42中型圓錐破碎機1臺110kW720056.234.122.139.33離心泵2臺60kW720033.818.615.244.94渣泵機4臺260kW7200146.780.566.245.15膠泵6臺184kW7200103.857.046.845.16立式渣漿泵2臺37kW720020.911.59.445合計831kW7200472.3268.9203.443.1從上表可以看出，改造后，實施變頻節(jié)電技術(shù)改造的水泵、破碎電機共19臺，年耗電量268.9kWh，年節(jié)電量為203.4kWh，節(jié)電率為4

13、3%。（含變壓器）一、風機、水泵類節(jié)能計算 假設(shè)電動機的效率=98% 壓變頻器的效率=97%額定流量時的水泵電機軸功力：504kW風機水泵特性：H=H0-（H0-1）*Q2圖4-1（H 揚程、Q 流量、H0 流量為0時的揚程）水泵、風機電機特性：流量量 Q為0時，揚程H為，以額定值為基準）；設(shè)曲線特性為H=1.4-0.4Q2水泵、風機軸功率p： p= kpqh/ n（P軸功率、Q 流量、H 壓力、訕風機水泵效率）年運行時間為：7200小時水泵、風機的運行模式為：流量 100%，年運行時間的20%流量70%，年運行時間的50%流量50%，年運行時間的30%1）變閥調(diào)節(jié)控制流量時假設(shè)P100為10

14、0%流量的功耗，P70為70%流量的功耗，P50 為50%流量的功耗P100=5410.98 = 552kWP70=541 0.7 （1.4- - = 429.7kWP50=541 0.5 （1.4- - = 329kW年耗電量為：.2 +429.7 7200 0.5 +3297200 0.3 =3052440KWh假設(shè)電費以1元/kWh計算，年耗電成本為：二3052440 元2）變頻調(diào)節(jié)控制流量時假設(shè)P100為100%流量的功耗，P70為70%流量的功耗，P50 為50%流量的功耗P100 = - = 569kWP70 =八二 195.2kWP50 =八二 71.1kW年耗電量為： .2 +

15、 195.27200 0.5+假設(shè)電費以1元/kWh 計算，年耗電成本為 =1675656 元1 年所節(jié)省的電費：3052440 - 1675656 = 1376784 元節(jié)電率為-052440 = 45.1%假設(shè)電動機的效率=98%壓變頻器的效率=97% （含變壓器）破碎機總功率327kW假設(shè)P100為100%負載的功耗，P70為70%負載的功耗，P50 為50%負載的功耗P100=3270.98 = 333.7kWP70= = 233.6kWP50=- = 166.8kW年耗電量為： 2 + 233.67200 0.5 +166.872000.3 =1672128KWh1)變頻調(diào)節(jié)控制負載

16、時假設(shè)P100為100%負載的功耗，P70為70%負載的功耗，P50為50%負載的功耗P100 =八=344kWP70 =:二 118kWP50 =-：- - = 43kW年耗電 量為：34472000.2 +11872000.5 +43 7200 0.3=1013040KWh假設(shè)電費以1元/kWh 計算，年耗電成本為 =1560960元1年所節(jié)省的電費1672128 - 1013040 = 659088 元節(jié)電率為 72128 =39.4%總節(jié)電率為(1376784 + 659088) 一 ( 3052440 + 1672128)=43.1%5工程實施進度5.1工程項目實施條件本項目為改造工

17、程，建造的設(shè)備均在已建成的廠房內(nèi)施工，場地、 水和電施工條件均具備，廠址位置交通方便，安裝所需材料運輸方便， 可利用場地能夠滿足現(xiàn)場施工需要。需要注意的就是安排好設(shè)備改造 和生產(chǎn)的關(guān)系，保證安全。5.2施工進度控制6投資估算7節(jié)電經(jīng)濟效益分析與財務(wù)評價8結(jié)論與建議附表一設(shè)備名稱數(shù)量電機功率電源類型電變距離安裝環(huán)境變頻配對型號（臺）負載類型（Kw）顎式破碎機2恒功率75交流380V中型圓錐破碎機1恒功率110交流380V顎式破碎機1恒功率30交流380V顎式破碎機1恒功率37交流380V離心泵2平方轉(zhuǎn)矩30交流380V渣漿泵2平方轉(zhuǎn)矩75交流380V渣漿泵2平方轉(zhuǎn)矩55交流380V立式渣漿泵2平方轉(zhuǎn)矩18.5交流380V膠泵4平方轉(zhuǎn)矩18.5交流380V膠泵2平方轉(zhuǎn)矩55交流380V僅供個人用于學習、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nli