电力系统改造项目可行性研究报告

PAGEPAGE10第一章 项目概况第一节 项目背景一、项目名称二、项目单位项目建设单位：法定代表人：单位地址：佳县通镇王家沟工业小区200878826666.752862010412325023000ISO9001—2000QS”10已被评为榆林市农业产业化龙头企业。经营范围：红枣、杂粮、苦菜、杏仁等农副产品制造和销售。人员结构：公司现有职工85人。管理、技术人员28人，其中高级工程师3人。三、可行性研究报告的编制依据12010［字（2010）01］2四、项目背景GDP低污染、低排放为基础的低碳经济发展模式正越来越被重视。2003202080%变化的影响已经迫在眉睫。2006GDP1%GDP5%—20%20077望成为美国未来的重要战略选择。20087205050%的长期目标。2009年11月25日，国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议，决定到2020200540%200912发展以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济，已成为经济发展的新模式。45800作为我国在电力方面重点推广的节能技术之一的大功率节能控制系统调速技术，对于节能方面有着明显的效果。我国高压电动机总容量在1.5亿千瓦以上（不包括低压电动机），大部分为风机/水泵泵类负载，它们大多工作在高能耗、低效率状态。覆盖电力、石油、化工、冶金、制造、环保、市政等行业，其耗电量占全国总用电量的25％左右。而水泵和风机/水泵的一个特点是负载转矩与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。如可根据所需的流量调节转速，就可获得很好的节电效果，一般可节电20％～50％。目前我国大型异步电动机应用节能控制系统调速刚刚起步，但国外已经广泛使展前途的调速方式。随着变频技术的发展,变频器已广泛用于空调制冷行业以及冷库。利用变频器输出相应的频率电源到压缩机,其实质类似于分档变速调节,但其能在一定范围内连续进行能量调节,使制冷量与负荷达到最佳匹配，它是以上各种方法中能耗最小的调节用前景。520KW，268KWH。其中冷库及锅炉房上水设89.4%，96%，而变频器对上述项目就是在这种背景下提出来的。第二节 项目概况一、项目建设地点榆林市佳县通镇王家沟工业小区二、技术方案率因数，降低电能损耗。三、建设内容1313安装2套无功补偿控制系统及1套配套设施。四、建设工期7201110201210五、项目投资145六、效益分析1、技术改造后，我公司年节约电量62万千瓦时，折标煤250吨。2、公司每年可降低经营成本47.5万元，项目具有较好的经济效益。3、全部投资可在3年内收回。第二章 项目建设的必要性一、实现可持续发展的需要“资源开发与节约并举，把节约放在首位”是党的十四届五中全会提出的要求，利民也有利于企业的发展。二、是节能减排，保护环境的需要节能减排指的是减少能源浪费和降低废气排放。中国“十一五”规划纲要提出“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低 20％左右、主要污染物排放总量减少10％这是贯彻落实科学发展观构建社会主义和谐社会的重大举措是建设资源节约型环境友好型社会的必然选择是推进经济结构调整转变增长方式的必由之路是维护中华民族长远利益的必然要求。三、项目建设是节省电力资源的需要电力需求侧管理是国家能源战略的重要组成部分，是缓解电力紧张状况，提高电力使用效率的重要举措，是科学发展观的具体体现，对促进能源、经济、环境的协调发展具有重要意义。率因数，降低电能损耗。四、降低企业成本，提高经济效益的需要22.5倍左右。据上海海15%30%“绊脚石”第三章 公司用能现状公司成立之初，主要以生产和销售红枣为主。2008年建设新厂区，增加蔬菜、水果、杂粮、苦菜、制造。公司主要用电设备包括：1、工艺设备；2、冷库；3、锅炉房。经对全厂用电设备功率的统计，生产工艺设备总功率55KW，冷库及锅炉房上水设备功率为465KW，厂区总功率520KW，年耗电量268万KWH。厂区设备功率及年耗电量一览表序号单设备名称位数量功率日工作总功率时间年工作天数功率系数年用电量（kW）（kW） （小时）（天）（万kwh)一生产工艺设备55 6.53000.99.7二冷库及锅炉房465258.31氨压缩机 台2132264 223600.8167.32氨压缩机 台1115115 223600.872.93水泵 台45.522 53000.82.64深井水泵 台236 23000.80.35锅炉风机 台11515 203000.87.26锅炉水泵 台133 53000.80.47冷库循环水泵 台22040 83000.87.7合计520268.089.4%，年耗电96%，的电费成本。冷库及锅炉房上水设备清单如下表：设备参数配套电机参数设备参数配套电机参数备注序 轴功设备名称 制冷量 电压 电流 功号 型号 率 型号(A)（kW） (V) （kW）1 氨压缩机8ASJ1716383.9 Y315M-8 38026513222氨压缩机8AS12.5545106Y315S-63802651151台3水泵GD50-50380565.54台4水泵Y160M-238032台5锅炉风机Y180M-238021.8151台6锅炉水泵Y200L-238031台7循环水泵IS100-63-2309330Y200L1-238056.9302台200018898ASJ12.5124204冷凝器、膨胀阀（节流阀、蒸发器。整个制冷系统由循环管路连接，构成一个密闭的回路。管路内充注制冷剂。冷库主要设备详见下表：冷库主要设备明细表序号设备名称型号数量产地1单冻机8ASJ12.51大连冷冻设备厂2压缩机组8ASJ172大连冷冻设备厂3桶泵组DXW5.02大连冷冻设备厂4油份YF2001大连冷冻设备厂5贮氨器ZA5.01大连冷冻设备厂6贮氨器ZA3.01大连冷冻设备厂7中冷ZL3.53大连冷冻设备厂8蒸发冷SPL18001大连冷冻设备厂9集油器JY3001大连冷冻设备厂10空份KF301大连冷冻设备厂11紧急泄氨器XA-1001大连冷冻设备厂12循环水泵100立方1大连冷冻设备厂13速冻间风机60020大连冷冻设备厂141号动力柜1大连冷冻设备厂152号动力柜1大连冷冻设备厂163号动力柜1大连冷冻设备厂17白钢动力箱10大连冷冻设备厂18氨泵控制箱2大连冷冻设备厂19照明箱30大连冷冻设备厂20合计82大连冷冻设备厂变频器，实现节电效果。第四章 工程技术方案第一节 项目总体规划本次项目通过提高终端用电效率和优化用电方式，采用变频及无功补偿技术，电量消耗，达到节约能源和保护环境，实现低成本电力服务。项目利用变频调速技术对电力系统进行改造，对厂区内的电机进行变频改造，使设备优化运行，降低维护成本，减少电能消耗成本，提高电气系统运行管理效率；采用无功补偿技术减少线路和变压器无功输送，采用无功补偿技术提高功率因数，提高有功输送的电力电量；降低电能损耗。改造目的：1、节约电费，降低生产成本。2、便于操作，降低工人的劳动强度。3、实现数量化操作，提高了调节精度，对提高产品质量大有好处。4、变频节电器具有完备的电机保护功能，可以防止过流、过压、短路、缺相等故障可能给电机带来的损害，可以大大延长电机风机的使用寿命。5、变频器具有软启动功能，使电流对电机和电网的冲击降到最低水平，可以有效延缓各种电器设备的老化速度。第二节 节电原理一、变频器工作原理电路和主电路两个部分，其中主电路还包括整流器和逆变器等部件。CPU矩运算。变频器的诞生源于交流电机对无级调速的需求，随着晶闸管、静电感应晶体管、耐高压绝缘栅双极型晶闸管等部件的出现，电气技术有了日新月异的变化，变频器调速技术也随之发展，特别脉宽调制变压变频调速技术更是让变频器登上了新的台阶。50Hz60Hz，无论是在家用领域或生产领域，工频的下降，而通过变频器的调整，电机在调速时就可以减少功率损失。二、制冷压缩机的变速调节节能原理11食品的冷冻、冷藏要使用冷冻机，因而在食品行业，制冷机的使用非常普及，（压缩机能力可变控制,制冷机组的制冷量,使式的量有关,另一方面又与制冷装置制冷量有关。当制冷系统的热负荷减少时(1所示冷库控制系统通过变频器降低压缩机的转速,减少制冷剂的质量流量,使得制冷剂冷凝温度降低,蒸发温度升高,从而达到了降低制冷系统的冷量的目的;另一方面,如2所示,转速下降,摩擦功降低,而绝热效率随着转速下降而提高,压缩机采用变频技术使机组转速下降,,达到了节能的目的。相关文献表明，压缩机功耗与制冷剂流量成近似线性关系;40～90的高速比范围内比较(如图3),其节能效果相当明显。11PAGEPAGE12节电器控制制冷机的主要优点如下：而减少所需动力。的冷却负载增加，也可以依靠加速来减小冷藏品的温度变化。50Hz60Hz地区的80％，而变频器控制则可以，做到与电源频率无关，始终保持一定的能力。对制冷机内的压缩机采用节电器控制（压缩机能力可变控制），可以使制冷机冷冻压缩机的主要目的。4）节能效果压缩机负载基本上是恒转矩负载，采用节电器等使电机速度下降，电机的输出和精细温度控制等，有显著的节能效果。一般节电率在20%以上。节电器方式由于除1％的损耗，这个损耗基本与变频器功率无关，因而电机功率越大，这个损耗所点的比例也越小，节能效果越显著。三、风机和水泵变频改造节能原理1、风机和水泵的工作原理电机转动带动风机叶轮旋转时，叶轮中叶片之间的气体也跟着旋转，并在离心轮连续旋转作用下不断排出和补入气体，从而达到连续鼓风的目的。同等功率下，风压和风量一般程反比。同等功率下，风压高，风量就会相对低，而风量大，风压就会低些，这样才能充分利用电机的功效率。2、风机和水泵变频调速节能原理nln2Q、H、P大致变化关系为：Q2=Q1(n2/n1)H2=H1(n2/n1)2P2=P1(n2/n1)3Q-风量 H-风压 P-风机功率由上式可知风机(或水泵)流量与转速的一次方成正比，压力与转速的二次方成正比，而轴功率与转速的三次方成正比。因而，理想情况下有如下关系：流量(%)转速(%)压力(扬程)(%)功率(%)10010010010090908772.980806451.270704934.360603621.650502512.512.5%87.5%四、无功补偿的原理电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力,这就是无功补偿的道理。第三节 工艺技术路线PID变送器更容易些。C0P变频技术，实现能量无级调节，在改善运行工况中节能。原有的两地控制，这样，对操作人员来说，更易于操作。运行状态和故障情况等内容。冷库节能自控运行的成效：电子膨胀阀的采用，可节能10％；按需融霜功能，5％；4％；冷库门防结露丝控制，可节能2％；压缩机组和冷凝风扇控制，可节能10％；以上措15～34％。第四节 节电效果分析一、节电效果分析根据对公司用电设备及实际使用效果的综合评价，技术改造前，公司年用电量26820%~25%，23%62250二、节电率的验收测试方法在微电脑智能节电器的节电主回路中安装有功电度表，比较在相同时间里回路在“节电”、“市电”状态下的用电量，得出节电率。（注：节电率=(“市电”用电量-“节电”用电量)÷（“市电”用电量第五节 实施方案一、拟购设备清单本次项目购置安装无功补偿及变频系统，对原有冷库制冷压缩机电机及供水水泵电机进行技术改造，减少用电消耗，提高用电效率。项目共需购置13套变频器，1套变频控制系统，2套无功补偿控制系统，以及1套配套设施。主要设备清单如下：设备明细表序号设备名称单位数量1变频器套132变频控制系统套13无功补偿控制装置套24配套设施套1二、变频器选型PLCPLCF1000-G/T2220V220V保证了产品的可靠性与稳定性。技术参数如下表：它具有以下特点：优良的调速性能，可完全满足生产工艺要求；良好的节能效果，可提高系统运行效率；实现电机软启动，减小启动冲击，降低维护费用，延长设备使用寿命；系统安全、可靠，确保负载连续运行；控制方便、灵活，自动化水平高；输入谐波含量小，不对电网造成污染；输出谐波含量低，适合所有改造项目的异步电动机，无须降容使用。本项目变频器选型方案如下表序配套电机序配套电机备注设备名称号型 号功率（kW）台 数1氨压缩机Y315M-81322台2氨压缩机Y315S-61151台3水泵GD50-505.54台4水泵100QJ532台5锅炉风机Y180M-2151台6锅炉水泵Y200L-231台7循环水泵Y200L1-2302台17PAGEPAGE28案例应用：1、变频器在冷冻机上的应用2000年10月份该公司在烟台开发区东和食品厂改造过程中，安装了一台75KW启动电流：160-180A运行电流：100-120A改造后，转变为变频器控制，根据制冷效果调节在46HZ运行，测试电流为：8046HZ80（100-8）/100*100%=20%。如不用变频器，则正常一个月的用电量为2.8-3.0万度，改为变频2.33-2.40.5-0.60.63300元。以上计算是按电机功率因数保持不变的情况下计算的，实际上使用变频器后，电机功率因数有所提高，节能效果更好。2、160KW变频器在循环水泵上的应用实例160KWPIDPLC所需启停泵的数量。在实际应用中检测，随着使用时间白天、晚上的不同，供热量不同，所需的供PID自动将转速降下来，轴承和其他机械部件磨损大大降低，故障率减少。三、无功补偿实施方案无功补偿装置包括无功功率自动补偿控制器、无触点可控硅模块或智能复合开关、电容器(内带放电电阻)、熔断器、电流互感器、避雷器、开关、电抗器(对无触点开关起到过电流保护作用;对防止电容器过电流也起到抑制作用)以及装配监视用的电压表,电流表,功率因数表和信号指示灯等。第五章 实施进度安排及组织管理第一节 项目实施进度该项目主要进行节电设备的选型、采购、安装及调试。根据项目特点，确定项目实施期为7个月，即从2010年4月至2010年10月。工程项目实施进度安排如下：1201110～201112备选型等；2、2012年1月～2012年4月：设备考察，采购并安装：3、2012年5月～2012年9月：设备调试；4、2012年10月：竣工验收。第二节 项目组织与管理一、管理机构组织方案1、建设期总指挥副总指挥总指挥副总指挥副总指挥2、工质设经综程量备营合技安采财办术全购务公部部部部室2运营期在项目运营阶段，由项目单位负责项目管理工作，成立节能管理小组负责项目单位节能工作的实施和监督，由总经理认组长，由生产部负责节能工作的具体管理。二、管理措施1、定期清除冷凝器管壁上的水垢，避免冷凝温度升高。有关资料统计，冷凝器水侧表面1.5mm2.80℃10%。2、执行大、中、小维修制度。根据使用情况和压缩机磨损规律，一般压缩机运行10000h后应大修，5000h应中修，1000h应小修。3PVC4、注意保持隔热材料的保温效果。更换部分已失去保温效果的隔热材料时，要潮材料。第六章 投资估算与资金筹措第一节 投资估算一、建设投资1、设备购置费本项目购置变频及无功补偿节电设施，共计120.00万元。设备购置费估算表序号设备名称单位数量均价（万元）总价（万元）1变频器套133.545.52变频控制系统套15.55.53无功补偿控制装置套229.559.004配套设施套11010.005合计120.002、安装工程费10%123、其他费用6.104、预备费估算在项目建设过程中，考虑项目实施过程中可能发生难以预料的支出等因素影响，需估算一定的预备费；预备费估算按设备购置费、设备安装费和其他费用之和的5%比例进行估算，需6.90万元。6、建设投资建设投资＝设备购置费+安装工程费+其他费用+预备费＝145.00万元建设投资估算表序号序号项目金额1设备购置费120.002安装费用12.003其他费用6.104预备费6.905合计145.00二、年度投资计划表项目建设期7个月，全部建设投资在建设期内投入使用。第二节 资金筹措该项目总投资145万元，通过项目单位自筹和申请财政资金扶持的方式解决。第七章 项目效益分第一节 经济效益一、显性效益1、电费成本的降低620.65/40.32、人工成本的降低32532.47.247.51453年节电年节电年经营成本投资额 年节电创效年节工资成投资回收期（万千瓦降低额（万元）（万元）本（万元）（年）时） （万元）1456240.3