节能改造项目建议书

1、山东华鲁鲁恒升化化工股份份有限公公司大氮肥一一期水站站节能改改造项目目建议书书立项单位位：生产产部项目负责责人：生产副总总：立项日期期：20010-8-111报送：总总经理 财务务部 投资部部 设设计院 工程程技术部部 采采购部节电改造造项目建建议书一、背景景（1）、国内用用电环境境分析能源的开开发和控控制是一一个世界界性的课课题，它它直接关关系到人人类的生生存和发发展，目目前，我我国在用用电方面面正面临临着长期期性的电电力短缺缺和紧张张局面，随着中华人人民共和和国节约约能源法法、节约用用电管理理办法（国办办发220044300号）、 国国务院办办公厅关关于开展展资源节节约活动动的通知知等相相

2、关政策策、法规规的相继继出台，鼓励各各用电企企业采用用好的方方式加大大节能技技术改造造，并且且把节能能列入政政府工作作范围，作为政政府职能能考核的的一项重重要手段段。据世世界能源源研究报报告，中中国目前前电力缺缺口在99.933%，到到20110年将将达到115%。节电将将成为最最后一个个国情产产业，节节电成本本是未被被控制的的最后一一项成本本。（2）、节电改改造的必必要性: 节电对企企业与用用户而言言最直接接的收益益就是节节省电费费开支，降低成成本，提提高经济济效益。目前电电费开支支已成为为许多商商业企业业位居第第三或第第四位的的经营性性支出，过去企企业对电电费的控控制显得得力不从从心，交交

3、纳电费费似乎天天经地义义。节电电设备的的应用，使电费费开支不不可控变变为可控控，为企企业开发发最后一一项成本本控制提提供了条条件。而而且由于于节电器器投资回回收期较较短，企企业由此此将得到到长期丰丰厚的节节支回报报，其次次，节电电器的投投用，可可以延长长设备（电机、灯具、其它负负载）寿寿命，大大大减少少设备损损坏率及及其设备备更换和和维护费费用，避避免了因因设备故故障停机机而直接接影响到到停产所所造成的的巨大损损失，同同时减少少电力扩扩容的投投资，其其综合经经济效益益十分显显著。二、风机机、水泵节电电原理高压变频频器节电电原理：风机、水泵是是各行各各业中普普便使用用的设备备，在实实际的使使用过

4、程程中，因因工艺的的需要经经常调节节风机、水泵的的流量、压力、温度等等。目前前大多数数风机、水泵采采用传统统的档板板或阀门门进行调调节，即即在需要要降低流流量时以以增加阻阻力的方方式部分分关闭档档板或阀阀门，使使大量能能量消耗耗在档板板或阀门门上。采采用变频频调速技技术后可可以随工工艺的要要求实现现动态调调节，大大幅减少少能耗，达到节节电的效效果。1、风机机节电原原理：图图中曲线线（1）为风机机在恒定定转速nn1下的的风压一一风量（HQQ）特性性，曲线线（2） 为管管网风阻阻特性（风门全全开）。假设风风机工作作在A点点效率最最高，此此时风压压为H22，风量量为 Q1，轴功率率N1与与Q1、H2

5、的的乘积成成正比，在图中中可用面面积AHH2OQQ1表示示。如果果生产工工艺要求求，风量量需要从从Q1减减至Q22，这时时用调节节风门的的方法相相当于增增加管网网阻力，使管网网阻力特特性变到到曲线（3），系统由由原来的的工况点点A变到到新的工工况点BB运行。从图中看看出，风风压反而而增加，轴功率率与面积积BH11OQ22成正比比。显然然，轴功功率下降降不大。如果采采用变频频器调速速控制方方式，风风机转速速由n11降到 n2，根据风风机参数数的比例例定律，画出在在转速nn2风量量（QH）特特性，如如曲线（4）所所示。可可见在满满足同样样风量QQ2的情情况下，风压HH3大幅幅度降低低，轴功率NN3

6、随着着显著减减少，用用面积CCH3OOQ2表表示。节节省的功功率NN=（HH1-HH3）Q2，用面积积BH11H3CC表示。显然，节能效效果十分分明显。2、水泵泵的节能能原理：许多用用泵场合合都需在在维持恒恒压的情情况下改改变给水水量（流流 量QQ）从左左图可知知：当流流量Q11降至QQ2若不不改变水水泵转速速, 扬程将将升至BB工作点点，其功功率可用用H2Q2来来计算，对应面面积BHH20QQ2。原原A工作作点功率率Q1HT图图上面积积AHTTOQ11，两者者所耗功功率变化化不大，如果我我们降低低转速至至（2）即可节节能Q22H22Q22HTT=Q22（H22HTT），图图DBHH2HTT的

7、面积积即是节节能值。再如流流量变至至Q3若若仍以额额定转速速运行，所需功功率Q33H11，浪费费能量为为FCHH1HTT。与风机机节能原原理相同同水泵电电机输出出功率正正比于转转速三次次方关系系，用变变频器进进行调速速，流量量下降，可保持持恒压HHT 若若转速下下降至额额定转速速的800%，轴轴功率下下降至额额定功率率的511.2%,流量量下降至至Q3,若使扬扬程恒定定,可使使转速下下降到额额定转速速的700%,此此时轴功功率是额额定值的的34.3%,节能达达65.7%。3、直接接经济效效益通过变频频调节电电机转速速，使电电机出力力与需求求相当，不会造造成能量量浪费。4、间接接经济效效益省：工

8、频启动动电机时时，启动动电流是是电机额额定电流流的6-7倍，对电机机、电缆缆、开关关冲击大大，容易损损坏；变变频器启启动，对对电机、电缆、开关无无冲击电电流，设设备健康康水平大大大提高高，减少少维护费费用、停停机损失失。5、增强强设备的的可靠性性用高压变变频器后后，启动动频率低低、转速速低，电电流小且且平稳，实现软软启动。避免了了用工频频启动时时的大电电流大转转矩对电电机、电电缆、开开关及机机械设备备的不利利冲击，不仅延延长了电电机等设设备的使使用寿命命，也减减轻了轴轴承的磨磨损，提提高了设设备的可可靠性，同时高高压变频频器具备备3秒的的断电运运行功能能，可抵抵制电网网波动的的影响。6、提高高

9、自动化化水平变频调速速装置都都配有计计算机接接口，可可以很方方便的与与工业标标准通讯讯系统、能源管管理系统统和其它它系统联联接，极极大的提提高了机机组的自自动控制制水平。7、减轻轻操作人人员的劳劳动强度度机组的负负荷发生生变化，改变引引风机挡挡板来调调节风量量，控制制比较困困难，而而变频调调速可以以通过增增减频率率来调整整，操作作非常简简单、灵灵活。三、大氮氮肥一期期水站现现场工艺艺流程描描述及现现场设备备运行情情况分析析大氮肥一一期水站站的水泵泵分别采采用并联联的方式式使各泵泵出口管管路并与与系统供供水总管管路，水水泵进口口阀门全全开，出出口阀门门做为调调节阀门门。通过过后台仪仪表检测测总管

10、压压力，通通过调节节出口阀阀门的大大小来改改变系统统的水压压力和流流量，满满足工艺艺生产用用水的要要求.阀阀门调节节方式为为手动，所有水水泵均采采用直接接启动的的方式，单机对对单柜,各高压压柜均带带有综合合保护装装置。大氮肥的的一期水水站，供供水水泵泵均为离离心清水水泵，配配套电机机为6KKV 22440KWW的三相相交流异异步电动动机. 系系统水流流量的调调节采用用调节出出口阀门门的方式式,出口口调节阀阀门采用用手动蝶蝶阀.测测量时阀阀门运行行开度均均在255%左右右，阀门门前压力力为0.8Mppa, 阀门后后压力为为0.441Mppa,从从而形成成阀门前前后的极极大的水水压差值值，造成成严

11、重的的节流损损失，同同时造成成系统管管路的管管阻加大大.由于于管阻的的加大，在水泵泵全速运运行时易易造成泵泵体，管管路，阀阀门振动动，影响响设备使使用寿命命。且系系统操作作自动化化程度较较低，耗耗能严重重。若采采用高压压变频调调速技术术，替代代传统的的阀门调调节技术术，理论论上能达达到节能能降耗和和提高系系统自动动化操作作的双重重目的。从目前前测算看看大氮肥肥一期水水站理论论上节电电率在335%左左右。（一）大大氮肥一一期水站站设备数数据1、设备备参数明明细 参数设备台数（台）额定功率率（KWW）配备情况启动方式额定转速速（r/minn）额定电压压（KVV）额定电流流（A）接法1#水站站循环水

12、水泵422400三开一备备直启5786284Y接2、大氮氮肥一期期水站设设备实测测数据如如下：1#水站站：参数设备实供电压压（KVV）运行电流流（A）出口压力力（Mppa）阀门类型型出口阀门开度压力要求求（Mppa）有用功率率（KWW）功率因数数备 注1#循环环水泵6.06652860.422MPaa蝶阀22%0.441252330.8444台水泵泵三开一一备，44台全年年交替运运行2#循环环水泵6.1442820.422MPaa蝶阀22%0.441250880.8443#循环环水泵6.1112870.422MPaa蝶阀23%0.441254000.844注：4#循环水水泵没开开启使用用，开启

13、启运行情情况和11#，2#,3#循循环水泵泵运行情情况基本本相同。（二）、节电率率计算（1）、节能计计算理论论依据系统当前前采用的的是水泵泵阀板调调节,不不论工况况如何变变化,电电机均要要运行在在较高额额定转速速,通过过调节满满足水泵泵阀板实实际工况况需要的的水量，这样虽虽然满足足了实际际工况的的水量需需要，但但是阀板板调节时时在节流流装置上上产生了了很大的的节流损损失，浪浪费了大大量的能能量，同同时设备备的启、停对电电网和设设备的冲冲击，还还会影响响设备的的使用寿寿命。根据水泵泵学的知知识，在在水泵类类负载变变流量、变压力力的运行行状况中中，流量量、扬程程和消耗耗的能量量之间有有下面的的关系

14、： 水泵泵的流量量和电机机转速成成正比； 水泵的的全压/扬程和和电机转转速的平平方成正正比； 水水泵消耗耗的轴功功率跟电电机转速速的立方方成正比比；当系统采采用变频频调节时时，直接接通过改改变频率率来改变变电动机机的转速速来满足足不同工工况的需需求。此此时电机机消耗的的能量将将会以与与电机转转速立方方的关系系下降，因此变变频调速速的节电电效果非非常显著著。变频频调速方方式调速速范围宽宽，线性性度很好好，其本本身的电电子损耗耗很低，因而无无论在轻轻载还是是满载都都有很高高的效率率。（2）、节能估估算：以1#水水站1#循环水水泵（为为例）: 实际际测量工工频运行行：1#循环水水泵，PP工频=252

15、23kWW节电率估估算节： 1#循环环水泵运运行时阀阀板开度度在255%左右右，实际际的流量量约为额额定流量量的800%；节节电改造造前后功功率比为为P(流量比比)3/1/2节电装置置效率1=00.9, 在理理论上水水泵的节节电率计计算应考考虑水泵泵实际运运行在低低速时效效率会下下降很多多，所以以在计算算中取水水泵的低低频运转转损耗为为2=00.8。则P(80%)3/0.9/00.870%,则改造后后系统消消耗功率率约为：=PP =22440kWW70%15668kWW改造后相相对于工工频阀板板运行时时的节电电量约为为：= P工频频=225233W115688 kWW =9955KKW则1#循

16、循环水泵泵节电改改造后节节电率为为：（/ P工频频）1000（9555kW/25223 kkW）100037%以上计算算均应采采用国际际单位制制进行计计算，计计算中不不包含输输送管道道的损耗耗情况，数据计计算采用用现场测测量值和和理论推推导值得得出1#循环水水泵理论论节电率率，考虑虑到系统统在运行行中的波波动以及及节电设设备自身身的消耗耗等因素素，节电电率会低低于理论论的计算算值，一一般在335%左左右，保保守期间间，暂按按30%计算。四、风机机、水泵泵实施方方案A、配置置变频器器1、一次次回路由由进线柜柜、旁路路柜、变变频器、电机组组成。2、旁路路柜的作作用是在在变频器器维护或或变频器器出现

17、故故障时，将电机机投入到到工频电电网运行行，保证证生产不不受影响响。3、旁路路柜使用用自动旁旁路柜,充分发发挥变频频器飞车车启动功功能,实实现工频频、变频频的双向向无扰动动自由切切换。4、进线线柜为工工频运行行的电机机和变频频运行时时的变频频器提供供电气保保护，整整定值以以保护电电机为准准。5、变频频运行时时，变频频器为电电机提供供全面的的保护，但变频频器本身身的保护护（主要要是过电电压保护护、速断断保护）由进线线柜负责责，其整整定值保保持电机机保护整整定值不不变。6、一次次回路带隔离刀刀闸的自自动旁路路柜一次次回路图图B、安装装方案1、在3302配配电室西西侧空地地建高压压变频器器室2、与投

18、投资方签签订投资资实施合合同3、变频频器安装装、电缆缆敷设到到位4、逐台台改造接接线，投投入运行行，不影影响生产产。5、改造造工期660天左左右。五、大氮氮肥一期期水站节节电估算算 目前，大氮肥肥一期水水站共有有四台222400KW水水泵，三三开一备备，三台台泵都满满载或超超载运行行，节电电率按330%计计算，则则年节电电22440*33*0.3*887600WTT 电费按00.422元/千千瓦时计计算，则则年节省省电费11766601660*00.422=744172267.2元=7411.7226722万元。降低主变变负荷：22440*33*0.3=220166K

19、W六、投资资回收期期设备、土土建、电电缆总投投资约8860万万元，投投资回收收期144个月左左右。七、经过过节电改改造后间间接效益益：（1）真真正实现现了电机机软启动动，启动动电流小小于额定定电流（用工频频启动时时启动电电流是电电机额定定电流的的6-77倍，经经常造成成电机、电缆、开关损损坏，机机组被迫迫减负或或停机），启动动更平滑滑。设备备冲击更更小，故故障率会会明显减减少，间间接减少少的设备备的维护护费用，设备使使用寿命命大大提提高。（2）电电机以及及负载转转速下降降，系统统效率得得到提高高，取得得节能效效果。大大大减少少了对设设备的维维护量，延长了了电机寿寿命，节节约了人人力物力力资源。 （3）由由于电机机以及负负载采用用工况适适应性调调节后，工作特特性改变变，设备备工况得得到改善善，延长长设备使使用寿命命。（4）、功率因因数提高高到0.9以上上，不仅仅省去了了功率因因数补偿偿装置，而且减减少了线线路损耗耗，增加加了电网网稳