節(jié)能改造項(xiàng)目建議書

1、山東華魯魯恒升化化工股份份有限公公司大氮肥一一期水站站節(jié)能改改造項(xiàng)目目建議書書立項(xiàng)單位位：生產(chǎn)產(chǎn)部項(xiàng)目負(fù)責(zé)責(zé)人：生產(chǎn)副總總：立項(xiàng)日期期：20010-8-111報(bào)送：總總經(jīng)理 財(cái)務(wù)務(wù)部 投資部部 設(shè)設(shè)計(jì)院 工程程技術(shù)部部 采采購部節(jié)電改造造項(xiàng)目建建議書一、背景景（1）、國內(nèi)用用電環(huán)境境分析能源的開開發(fā)和控控制是一一個世界界性的課課題，它它直接關(guān)關(guān)系到人人類的生生存和發(fā)發(fā)展，目目前，我我國在用用電方面面正面臨臨著長期期性的電電力短缺缺和緊張張局面，隨著中華人人民共和和國節(jié)約約能源法法、節(jié)約用用電管理理辦法（國辦辦發(fā)220044300號）、 國國務(wù)院辦辦公廳關(guān)關(guān)于開展展資源節(jié)節(jié)約活動動的通知知等相相

2、關(guān)政策策、法規(guī)規(guī)的相繼繼出臺，鼓勵各各用電企企業(yè)采用用好的方方式加大大節(jié)能技技術(shù)改造造，并且且把節(jié)能能列入政政府工作作范圍，作為政政府職能能考核的的一項(xiàng)重重要手段段。據(jù)世世界能源源研究報(bào)報(bào)告，中中國目前前電力缺缺口在99.933%，到到20110年將將達(dá)到115%。節(jié)電將將成為最最后一個個國情產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，節(jié)節(jié)電成本本是未被被控制的的最后一一項(xiàng)成本本。（2）、節(jié)電改改造的必必要性: 節(jié)電對企企業(yè)與用用戶而言言最直接接的收益益就是節(jié)節(jié)省電費(fèi)費(fèi)開支，降低成成本，提提高經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益。目前電電費(fèi)開支支已成為為許多商商業(yè)企業(yè)業(yè)位居第第三或第第四位的的經(jīng)營性性支出，過去企企業(yè)對電電費(fèi)的控控制顯得得力不從從心，交交

3、納電費(fèi)費(fèi)似乎天天經(jīng)地義義。節(jié)電電設(shè)備的的應(yīng)用，使電費(fèi)費(fèi)開支不不可控變變?yōu)榭煽乜?，為企企業(yè)開發(fā)發(fā)最后一一項(xiàng)成本本控制提提供了條條件。而而且由于于節(jié)電器器投資回回收期較較短，企企業(yè)由此此將得到到長期豐豐厚的節(jié)節(jié)支回報(bào)報(bào)，其次次，節(jié)電電器的投投用，可可以延長長設(shè)備（電機(jī)、燈具、其它負(fù)負(fù)載）壽壽命，大大大減少少設(shè)備損損壞率及及其設(shè)備備更換和和維護(hù)費(fèi)費(fèi)用，避避免了因因設(shè)備故故障停機(jī)機(jī)而直接接影響到到停產(chǎn)所所造成的的巨大損損失，同同時減少少電力擴(kuò)擴(kuò)容的投投資，其其綜合經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益益十分顯顯著。二、風(fēng)機(jī)機(jī)、水泵節(jié)電電原理高壓變頻頻器節(jié)電電原理：風(fēng)機(jī)、水泵是是各行各各業(yè)中普普便使用用的設(shè)備備，在實(shí)實(shí)際的使使用過

4、程程中，因因工藝的的需要經(jīng)經(jīng)常調(diào)節(jié)節(jié)風(fēng)機(jī)、水泵的的流量、壓力、溫度等等。目前前大多數(shù)數(shù)風(fēng)機(jī)、水泵采采用傳統(tǒng)統(tǒng)的檔板板或閥門門進(jìn)行調(diào)調(diào)節(jié)，即即在需要要降低流流量時以以增加阻阻力的方方式部分分關(guān)閉檔檔板或閥閥門，使使大量能能量消耗耗在檔板板或閥門門上。采采用變頻頻調(diào)速技技術(shù)后可可以隨工工藝的要要求實(shí)現(xiàn)現(xiàn)動態(tài)調(diào)調(diào)節(jié)，大大幅減少少能耗，達(dá)到節(jié)節(jié)電的效效果。1、風(fēng)機(jī)機(jī)節(jié)電原原理：圖圖中曲線線（1）為風(fēng)機(jī)機(jī)在恒定定轉(zhuǎn)速nn1下的的風(fēng)壓一一風(fēng)量（HQQ）特性性，曲線線（2） 為管管網(wǎng)風(fēng)阻阻特性（風(fēng)門全全開）。假設(shè)風(fēng)風(fēng)機(jī)工作作在A點(diǎn)點(diǎn)效率最最高，此此時風(fēng)壓壓為H22，風(fēng)量量為 Q1，軸功率率N1與與Q1、H2

5、的的乘積成成正比，在圖中中可用面面積AHH2OQQ1表示示。如果果生產(chǎn)工工藝要求求，風(fēng)量量需要從從Q1減減至Q22，這時時用調(diào)節(jié)節(jié)風(fēng)門的的方法相相當(dāng)于增增加管網(wǎng)網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)網(wǎng)阻力特特性變到到曲線（3），系統(tǒng)由由原來的的工況點(diǎn)點(diǎn)A變到到新的工工況點(diǎn)BB運(yùn)行。從圖中看看出，風(fēng)風(fēng)壓反而而增加，軸功率率與面積積BH11OQ22成正比比。顯然然，軸功功率下降降不大。如果采采用變頻頻器調(diào)速速控制方方式，風(fēng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速速由n11降到 n2，根據(jù)風(fēng)風(fēng)機(jī)參數(shù)數(shù)的比例例定律，畫出在在轉(zhuǎn)速nn2風(fēng)量量（QH）特特性，如如曲線（4）所所示?？煽梢娫跐M滿足同樣樣風(fēng)量QQ2的情情況下，風(fēng)壓HH3大幅幅度降低低，軸功率NN3

6、隨著著顯著減減少，用用面積CCH3OOQ2表表示。節(jié)節(jié)省的功功率NN=（HH1-HH3）Q2，用面積積BH11H3CC表示。顯然，節(jié)能效效果十分分明顯。2、水泵泵的節(jié)能能原理：許多用用泵場合合都需在在維持恒恒壓的情情況下改改變給水水量（流流 量QQ）從左左圖可知知：當(dāng)流流量Q11降至QQ2若不不改變水水泵轉(zhuǎn)速速, 揚(yáng)程將將升至BB工作點(diǎn)點(diǎn)，其功功率可用用H2Q2來來計(jì)算，對應(yīng)面面積BHH20QQ2。原原A工作作點(diǎn)功率率Q1HT圖圖上面積積AHTTOQ11，兩者者所耗功功率變化化不大，如果我我們降低低轉(zhuǎn)速至至（2）即可節(jié)節(jié)能Q22H22Q22HTT=Q22（H22HTT），圖圖DBHH2HTT的

7、面積積即是節(jié)節(jié)能值。再如流流量變至至Q3若若仍以額額定轉(zhuǎn)速速運(yùn)行，所需功功率Q33H11，浪費(fèi)費(fèi)能量為為FCHH1HTT。與風(fēng)機(jī)機(jī)節(jié)能原原理相同同水泵電電機(jī)輸出出功率正正比于轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速三次次方關(guān)系系，用變變頻器進(jìn)進(jìn)行調(diào)速速，流量量下降，可保持持恒壓HHT 若若轉(zhuǎn)速下下降至額額定轉(zhuǎn)速速的800%，軸軸功率下下降至額額定功率率的511.2%,流量量下降至至Q3,若使揚(yáng)揚(yáng)程恒定定,可使使轉(zhuǎn)速下下降到額額定轉(zhuǎn)速速的700%,此此時軸功功率是額額定值的的34.3%,節(jié)能達(dá)達(dá)65.7%。3、直接接經(jīng)濟(jì)效效益通過變頻頻調(diào)節(jié)電電機(jī)轉(zhuǎn)速速，使電電機(jī)出力力與需求求相當(dāng)，不會造造成能量量浪費(fèi)。4、間接接經(jīng)濟(jì)效效益?。汗?/p>

8、頻啟動動電機(jī)時時，啟動動電流是是電機(jī)額額定電流流的6-7倍，對電機(jī)機(jī)、電纜纜、開關(guān)關(guān)沖擊大大，容易損損壞；變變頻器啟啟動，對對電機(jī)、電纜、開關(guān)無無沖擊電電流，設(shè)設(shè)備健康康水平大大大提高高，減少少維護(hù)費(fèi)費(fèi)用、停停機(jī)損失失。5、增強(qiáng)強(qiáng)設(shè)備的的可靠性性用高壓變變頻器后后，啟動動頻率低低、轉(zhuǎn)速速低，電電流小且且平穩(wěn)，實(shí)現(xiàn)軟軟啟動。避免了了用工頻頻啟動時時的大電電流大轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩對電電機(jī)、電電纜、開開關(guān)及機(jī)機(jī)械設(shè)備備的不利利沖擊，不僅延延長了電電機(jī)等設(shè)設(shè)備的使使用壽命命，也減減輕了軸軸承的磨磨損，提提高了設(shè)設(shè)備的可可靠性，同時高高壓變頻頻器具備備3秒的的斷電運(yùn)運(yùn)行功能能，可抵抵制電網(wǎng)網(wǎng)波動的的影響。6、提高高

9、自動化化水平變頻調(diào)速速裝置都都配有計(jì)計(jì)算機(jī)接接口，可可以很方方便的與與工業(yè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)通訊訊系統(tǒng)、能源管管理系統(tǒng)統(tǒng)和其它它系統(tǒng)聯(lián)聯(lián)接，極極大的提提高了機(jī)機(jī)組的自自動控制制水平。7、減輕輕操作人人員的勞勞動強(qiáng)度度機(jī)組的負(fù)負(fù)荷發(fā)生生變化，改變引引風(fēng)機(jī)擋擋板來調(diào)調(diào)節(jié)風(fēng)量量，控制制比較困困難，而而變頻調(diào)調(diào)速可以以通過增增減頻率率來調(diào)整整，操作作非常簡簡單、靈靈活。三、大氮氮肥一期期水站現(xiàn)現(xiàn)場工藝藝流程描描述及現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備備運(yùn)行情情況分析析大氮肥一一期水站站的水泵泵分別采采用并聯(lián)聯(lián)的方式式使各泵泵出口管管路并與與系統(tǒng)供供水總管管路，水水泵進(jìn)口口閥門全全開，出出口閥門門做為調(diào)調(diào)節(jié)閥門門。通過過后臺儀儀表檢測測總管

10、壓壓力，通通過調(diào)節(jié)節(jié)出口閥閥門的大大小來改改變系統(tǒng)統(tǒng)的水壓壓力和流流量，滿滿足工藝藝生產(chǎn)用用水的要要求.閥閥門調(diào)節(jié)節(jié)方式為為手動，所有水水泵均采采用直接接啟動的的方式，單機(jī)對對單柜,各高壓壓柜均帶帶有綜合合保護(hù)裝裝置。大氮肥的的一期水水站，供供水水泵泵均為離離心清水水泵，配配套電機(jī)機(jī)為6KKV 22440KWW的三相相交流異異步電動動機(jī). 系系統(tǒng)水流流量的調(diào)調(diào)節(jié)采用用調(diào)節(jié)出出口閥門門的方式式,出口口調(diào)節(jié)閥閥門采用用手動蝶蝶閥.測測量時閥閥門運(yùn)行行開度均均在255%左右右，閥門門前壓力力為0.8Mppa, 閥門后后壓力為為0.441Mppa,從從而形成成閥門前前后的極極大的水水壓差值值，造成成嚴(yán)

11、重的的節(jié)流損損失，同同時造成成系統(tǒng)管管路的管管阻加大大.由于于管阻的的加大，在水泵泵全速運(yùn)運(yùn)行時易易造成泵泵體，管管路，閥閥門振動動，影響響設(shè)備使使用壽命命。且系系統(tǒng)操作作自動化化程度較較低，耗耗能嚴(yán)重重。若采采用高壓壓變頻調(diào)調(diào)速技術(shù)術(shù)，替代代傳統(tǒng)的的閥門調(diào)調(diào)節(jié)技術(shù)術(shù)，理論論上能達(dá)達(dá)到節(jié)能能降耗和和提高系系統(tǒng)自動動化操作作的雙重重目的。從目前前測算看看大氮肥肥一期水水站理論論上節(jié)電電率在335%左左右。（一）大大氮肥一一期水站站設(shè)備數(shù)數(shù)據(jù)1、設(shè)備備參數(shù)明明細(xì) 參數(shù)設(shè)備臺數(shù)（臺）額定功率率（KWW）配備情況啟動方式額定轉(zhuǎn)速速（r/minn）額定電壓壓（KVV）額定電流流（A）接法1#水站站循環(huán)水

12、水泵422400三開一備備直啟5786284Y接2、大氮氮肥一期期水站設(shè)設(shè)備實(shí)測測數(shù)據(jù)如如下：1#水站站：參數(shù)設(shè)備實(shí)供電壓壓（KVV）運(yùn)行電流流（A）出口壓力力（Mppa）閥門類型型出口閥門開度壓力要求求（Mppa）有用功率率（KWW）功率因數(shù)數(shù)備 注1#循環(huán)環(huán)水泵6.06652860.422MPaa蝶閥22%0.441252330.8444臺水泵泵三開一一備，44臺全年年交替運(yùn)運(yùn)行2#循環(huán)環(huán)水泵6.1442820.422MPaa蝶閥22%0.441250880.8443#循環(huán)環(huán)水泵6.1112870.422MPaa蝶閥23%0.441254000.844注：4#循環(huán)水水泵沒開開啟使用用，開啟

13、啟運(yùn)行情情況和11#，2#,3#循循環(huán)水泵泵運(yùn)行情情況基本本相同。（二）、節(jié)電率率計(jì)算（1）、節(jié)能計(jì)計(jì)算理論論依據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前前采用的的是水泵泵閥板調(diào)調(diào)節(jié),不不論工況況如何變變化,電電機(jī)均要要運(yùn)行在在較高額額定轉(zhuǎn)速速,通過過調(diào)節(jié)滿滿足水泵泵閥板實(shí)實(shí)際工況況需要的的水量，這樣雖雖然滿足足了實(shí)際際工況的的水量需需要，但但是閥板板調(diào)節(jié)時時在節(jié)流流裝置上上產(chǎn)生了了很大的的節(jié)流損損失，浪浪費(fèi)了大大量的能能量，同同時設(shè)備備的啟、停對電電網(wǎng)和設(shè)設(shè)備的沖沖擊，還還會影響響設(shè)備的的使用壽壽命。根據(jù)水泵泵學(xué)的知知識，在在水泵類類負(fù)載變變流量、變壓力力的運(yùn)行行狀況中中，流量量、揚(yáng)程程和消耗耗的能量量之間有有下面的的關(guān)系

14、： 水泵泵的流量量和電機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速成成正比； 水泵的的全壓/揚(yáng)程和和電機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的平平方成正正比； 水水泵消耗耗的軸功功率跟電電機(jī)轉(zhuǎn)速速的立方方成正比比；當(dāng)系統(tǒng)采采用變頻頻調(diào)節(jié)時時，直接接通過改改變頻率率來改變變電動機(jī)機(jī)的轉(zhuǎn)速速來滿足足不同工工況的需需求。此此時電機(jī)機(jī)消耗的的能量將將會以與與電機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速立方方的關(guān)系系下降，因此變變頻調(diào)速速的節(jié)電電效果非非常顯著著。變頻頻調(diào)速方方式調(diào)速速范圍寬寬，線性性度很好好，其本本身的電電子損耗耗很低，因而無無論在輕輕載還是是滿載都都有很高高的效率率。（2）、節(jié)能估估算：以1#水水站1#循環(huán)水水泵（為為例）: 實(shí)際際測量工工頻運(yùn)行行：1#循環(huán)水水泵，PP工頻=252

15、23kWW節(jié)電率估估算節(jié)： 1#循環(huán)環(huán)水泵運(yùn)運(yùn)行時閥閥板開度度在255%左右右，實(shí)際際的流量量約為額額定流量量的800%；節(jié)節(jié)電改造造前后功功率比為為P(流量比比)3/1/2節(jié)電裝置置效率1=00.9, 在理理論上水水泵的節(jié)節(jié)電率計(jì)計(jì)算應(yīng)考考慮水泵泵實(shí)際運(yùn)運(yùn)行在低低速時效效率會下下降很多多，所以以在計(jì)算算中取水水泵的低低頻運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)損耗為為2=00.8。則P(80%)3/0.9/00.870%,則改造后后系統(tǒng)消消耗功率率約為：=PP =22440kWW70%15668kWW改造后相相對于工工頻閥板板運(yùn)行時時的節(jié)電電量約為為：= P工頻頻=225233W115688 kWW =9955KKW則1#循

16、循環(huán)水泵泵節(jié)電改改造后節(jié)節(jié)電率為為：（/ P工頻頻）1000（9555kW/25223 kkW）100037%以上計(jì)算算均應(yīng)采采用國際際單位制制進(jìn)行計(jì)計(jì)算，計(jì)計(jì)算中不不包含輸輸送管道道的損耗耗情況，數(shù)據(jù)計(jì)計(jì)算采用用現(xiàn)場測測量值和和理論推推導(dǎo)值得得出1#循環(huán)水水泵理論論節(jié)電率率，考慮慮到系統(tǒng)統(tǒng)在運(yùn)行行中的波波動以及及節(jié)電設(shè)設(shè)備自身身的消耗耗等因素素，節(jié)電電率會低低于理論論的計(jì)算算值，一一般在335%左左右，保保守期間間，暫按按30%計(jì)算。四、風(fēng)機(jī)機(jī)、水泵泵實(shí)施方方案A、配置置變頻器器1、一次次回路由由進(jìn)線柜柜、旁路路柜、變變頻器、電機(jī)組組成。2、旁路路柜的作作用是在在變頻器器維護(hù)或或變頻器器出現(xiàn)

17、故故障時，將電機(jī)機(jī)投入到到工頻電電網(wǎng)運(yùn)行行，保證證生產(chǎn)不不受影響響。3、旁路路柜使用用自動旁旁路柜,充分發(fā)發(fā)揮變頻頻器飛車車啟動功功能,實(shí)實(shí)現(xiàn)工頻頻、變頻頻的雙向向無擾動動自由切切換。4、進(jìn)線線柜為工工頻運(yùn)行行的電機(jī)機(jī)和變頻頻運(yùn)行時時的變頻頻器提供供電氣保保護(hù)，整整定值以以保護(hù)電電機(jī)為準(zhǔn)準(zhǔn)。5、變頻頻運(yùn)行時時，變頻頻器為電電機(jī)提供供全面的的保護(hù)，但變頻頻器本身身的保護(hù)護(hù)（主要要是過電電壓保護(hù)護(hù)、速斷斷保護(hù)）由進(jìn)線線柜負(fù)責(zé)責(zé)，其整整定值保保持電機(jī)機(jī)保護(hù)整整定值不不變。6、一次次回路帶隔離刀刀閘的自自動旁路路柜一次次回路圖圖B、安裝裝方案1、在3302配配電室西西側(cè)空地地建高壓壓變頻器器室2、與投

18、投資方簽簽訂投資資實(shí)施合合同3、變頻頻器安裝裝、電纜纜敷設(shè)到到位4、逐臺臺改造接接線，投投入運(yùn)行行，不影影響生產(chǎn)產(chǎn)。5、改造造工期660天左左右。五、大氮氮肥一期期水站節(jié)節(jié)電估算算 目前，大氮肥肥一期水水站共有有四臺222400KW水水泵，三三開一備備，三臺臺泵都滿滿載或超超載運(yùn)行行，節(jié)電電率按330%計(jì)計(jì)算，則則年節(jié)電電22440*33*0.3*887600WTT 電費(fèi)按00.422元/千千瓦時計(jì)計(jì)算，則則年節(jié)省省電費(fèi)11766601660*00.422=744172267.2元=7411.7226722萬元。降低主變變負(fù)荷：22440*33*0.3=220166K

19、W六、投資資回收期期設(shè)備、土土建、電電纜總投投資約8860萬萬元，投投資回收收期144個月左左右。七、經(jīng)過過節(jié)電改改造后間間接效益益：（1）真真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了電機(jī)機(jī)軟啟動動，啟動動電流小小于額定定電流（用工頻頻啟動時時啟動電電流是電電機(jī)額定定電流的的6-77倍，經(jīng)經(jīng)常造成成電機(jī)、電纜、開關(guān)損損壞，機(jī)機(jī)組被迫迫減負(fù)或或停機(jī)），啟動動更平滑滑。設(shè)備備沖擊更更小，故故障率會會明顯減減少，間間接減少少的設(shè)備備的維護(hù)護(hù)費(fèi)用，設(shè)備使使用壽命命大大提提高。（2）電電機(jī)以及及負(fù)載轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下降降，系統(tǒng)統(tǒng)效率得得到提高高，取得得節(jié)能效效果。大大大減少少了對設(shè)設(shè)備的維維護(hù)量，延長了了電機(jī)壽壽命，節(jié)節(jié)約了人人力物力力資源。 （3）由由于電機(jī)機(jī)以及負(fù)負(fù)載采用用工況適適應(yīng)性調(diào)調(diào)節(jié)后，工作特特性改變變，設(shè)備備工況得得到改善善，延長長設(shè)備使使用壽命命。（4）、功率因因數(shù)提高高到0.9以上上，不僅僅省去了了功率因因數(shù)補(bǔ)償償裝置，而且減減少了線線路損耗耗，增加加了電網(wǎng)網(wǎng)穩(wěn)