电力需求侧项目申报材料.docx

电力需求侧项目申报材料.docx

《电力需求侧项目申报材料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力需求侧项目申报材料.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电力需求侧项目申报材料

年电力需求侧管理项目申报材料

（变频调速节电技术）

公司

二〇一四年四月

2015年电力需求侧管理项目申报材料

（变频调速节电技术）

一、XXXXXX公司概述

XXXXXX公司隶属于华北地区最大的水泥供应商——XXXX集团，XX集团是XX市大型国有企业，是集XXX业、XX制造业、物业管理、XX业为一体的大型集团公司，是国家五百强企业之一，其水泥板块名列全国十大水泥集团之一，旗下的XX股份在香港联交所和上海证交所同时上市，资本雄厚。

XXXXX作为上市公司XX股份的全资子公司，年产高标号水泥XX万吨，是XXX地区最大的水泥生产企业。

XXX公司于XX年X月1X日建成投产，主机设备有XX立磨一台，直径XX×XX米回转窑一台，直径XX×XX米水泥磨两台，生产线采用新型干法预分解生产工艺和纯低温余热发电技术，拥有一条4000t/d熟料带1组XXkW纯低温余热发电机组的水泥生产线，具有年产熟料XX万吨，年产P.O42.5普通硅酸盐水泥XX万吨，P.C32.5复合硅酸盐水泥XX万吨的生产能力；年发电量为XXXkWh，年供电量为XXkWh。

二、项目概况：

我公司的风机在实际运行时，由于采用挡风板调节，电机在运行时很大一部分的能量都损耗在挡风板上了，而且挡板开度越低小耗能就越多。

一般情况下，采用挡风板来调节风量的风机其实际消耗功率与风量大致成正比，与挡板开度也大致成正比。

调节挡板这种操作方式虽然控制简单，但它是一种以增加电机损耗、耗费大量能源作为代价来满足生产工艺要求的低效、耗能型的控制方式。

为此，可以采用降低电机同步转速的高效率节能型调速装置进行节能改造。

这样做一方面可以降低电机电流而保证电机安全运行；另一方面可以让电机与风机自适应地合理匹配，从而使系统达到最佳运行效果。

且传统调节方式存在机械冲击大，传动系统寿命短，震动及噪声大，功率因数较低等缺点。

采用变频器控制风机负载是一种最科学的控制方法。

由于变频器可实现大的电动机的软停、软起，避免了启动时的电压冲击，减少电动机故障率，延长使用寿命，同时也降低了对电网的容量要求和无功损耗。

现在变频技术已得到广泛应用，技术成熟可靠，改造风险小，得到广大的企业认可。

为积极响应国家节能减排政策，降低公司生产成本，公司经过研究决定对N台较大的风机实施变频改造，其中XXX风机装机功率较大，为4300KW，平常阀门开度为70-80％，具有较大节能潜力。

三、项目实施的具体内容

我公司共对三台大型风机实施变频改造：

XX风机、XX风机、XX风机。

其中XX风机为公司最大风机，装机容量为4300KW。

项目实施从2013年3月开始实施，至2014年5月完工。

项目具体内容列表如下：

高压变频调速系统

序号

名称

电动机功率

调速形式

控制柜

功率

电压等级

数量

1

XX风机

710KW

高压变频

710KW

10KV

1

2

XX风机

1600KW

高压变频

1600KW

10KV

1

3

XX风机

4300KW

高压变频

4300KW

10KV

1

四、项目实施方案

本次改造主要涉及以下几方面：

系统主回路控制方案、高压变频器配置参数、变频器系统控制方案、现场施工方案、散热方案。

本项目还涉及到土建施工、电气安装、高压电气试验和工艺的调试等工作，我们将相关环节介绍如下：

系统主回路控制方案

方案一：

手动一拖一旁路切换柜

一拖一手动系统成套设计方案如下：

方案：

此方案是手动旁路的典型方案。

原理是由3个高压隔离开关QS41、QS42和QS43和高压开关QF、电动机M组成（见上图）。

要求QS42和QS43之间存在机械互锁逻辑，不能同时闭合。

变频运行时，QS43断开，QS41和QS42闭合；工频运行时，QS41和QS42断开，QS43闭合。

高压开关QF、电动机M为现场原有设备。

功能:

在检修变频器时，有明显断电点，能够保证人身安全，同时也可手动使负载投入工频电网运行。

改造时，将高压变频器串联进现有高压开关柜与高压电机之间，正常工作时采用变频回路，QS41和QS42闭合，QS43断开；工频运行时，采用原有的工频启动方式。

方案二：

也可以不增设旁路柜，变频器直接拖动电机运行。

对于设备配套的相应高压变频器，本技术方案使用完美无谐波系列高压变频器。

该系列变频采用若干个低压PWM变频功率单元串联的方式实现直接高压输出。

变频器具有对电网谐波污染极小，输入功率因数高，输出波形质量好，不存在谐波引起的电机附加发热、转矩脉动、噪音、dv/dt及共模电压等问题的特性，不必加输出滤波器，就可以使用普通的异步电机，不需要更换电机。

五、项目投资

经测算该项目总投资362万元。

三台风机变频调速总功率6610KW,资金投入362万元，合547.65元/KW。

六、项目经济效益分析

（一）4300KWXXX风机节能测算的依据和基础数据

XX风机参数为：

一、额定参数

设备型号

（产地、日期）

3150DIBB50

四平离心鼓风机

匹配电机型号

（产地、日期）

YRKS800-6

上电

轴功率（kW）

4300KW

额定功率（kW）

4300

额定流量（m3/h）

900000m3/h

额定电压（kV）

10

全压

10500Pa

额定电流（A）

291A

额定转速（r/min）

960

额定转速（r/min）

994

效率

功率因数

0.881

转子电压

2723V

转子电流

953A

二、实际运行参数

负载

阀门开度（%）

75%-80%

实际运行电流（A）

227A

实际运行电压（kV）

10.1

实际运行功率因数

0.945

实际压力

实际流量

约为额定的88%

设备全年工作时间8000小时，电价0.55元/度，实际按最终发生为准。

工频状态下的耗电量计算

Pd：

电动机功率；Cd：

年耗电量值；U：

电动机输入电压；I：

电动机输入电流；cosφ：

功率因子；T：

年运行时间；δ：

单负荷运行时间百分比

电机耗电功率计算公式：

Pd=

×U×I×cosφ　…①

累计年耗电量公式：

Cd=T×∑（Pd×δ）　…②

根据计算公式①②，通过计算可得出工频情况下单台负载的耗电量如下：

.项目

设备名称

设备工频运行功率

Pd（kW）

设备工频的年耗电量

Cd（kW·h）

设备工频的年耗电费

（元）

XX风机

3715kW

29723198度

16347759元

变频状态下的年耗电量计算

1）、对于普通风机负载，变频状态下的计算如下：

Pd’：

电动机轴功率；P′：

风机轴功率；

：

电动机效率；

：

变频器实际效率；Q：

风机出口流量；H：

风机出、入口压力差，λ:

管网特性系数。

由轴功率：

P′=

…③，

代入风机的额定值，得出其管网特性系数λ。

将风机在不同负载下的

、压力、流量值分别代入上式，可以求得

轴功率。

电动机效率

与电动机负荷率β之间的关系如图一所示。

变频器效率

与系统负荷率β之间的关系如图二所示。

综合考虑到电动机效率

和变频器的效率

则网侧消耗功率：

…④

累计年耗电量公式：

Cb=T×∑（Pb×δ）…⑤

根据计算公式，通过计算可得出变频情况下单台负载的耗电量如下：

.项目

设备名称

设备变频运行功率

Pd（kW）

设备变频的年耗电量

Cd（kW·h）

设备变频的年耗电费

（元）

XX风机

3353kW

26822239度

14752231元

节能计算

年节电量：

ΔC=Cd－Cb…⑨

节电率=（ΔC/Cd）×100%…⑩

变频改造后，根据公式⑨⑩，可计算出单台负载上变频后与工频相比每年的节电情况如下：

表三

.项目

设备名称

节电率

年节电量

年节电费

XX风机

4300KW10KV

9.7%

2900959度

1595528元

注：

1）、以上计算均属于理论计算值，存在±2%的偏差。

（二）、1600KWXX风机改造后节能分析

1）风机改造前运行功率，根据现场采集实际工况得知，运行瞬时功率为：

=10×70×1.732×0.9≈1091kw（运行功率因数取0.9）

2）风机调速改造后运行功率

适配风机的电机容量一般为风机容量的1.01-1.25倍。

以下计算取1.25倍，功率参数

取1。

=

=1091/（1600÷1.25）≈0.85

其中

为额定风量；

为额定功率；

为原运行状态下的风量。

根据改造风量不变原则有

＝

，其中

为改造后的风量。

所以改造后风机平均功率为

=（1600÷1.25×0.85×0.85×0.85）/0.96≈819KW

其中调速装置的效率

取0.96

风机节能比例

＝（1091-819）/1091≈24%

按每年运行24*300小时，每度电0.55元/度计算，风机年节约电费（1091-819）×24×300×0.55≈108万元

（三）710KWXX风机改造后节能分析

1）风机改造前运行功率，根据现场采集实际工况得知，运行瞬时功率为：

=10×35×1.732×0.87≈527kw（运行功率因数取0.87）

2）风机调速改造后预计运行功率

适配风机的电机容量一般为风机容量的1.01-1.25倍。

以下计算取1.15倍，功率参数

取1。

=

=527/（710÷1.15）≈0.85

其中

为额定风量；

为额定功率；

为原运行状态下的风量。

根据改造风量不变原则有

＝

，其中

为改造后的风量。

所以改造后风机平均功率为

=（710÷1.15×0.85×0.85×0.85）/0.96=395KW

其中调速装置的效率

取0.96

风机节能比例

＝（527-395）/527≈25%

按每年运行24*300小时，每度电0.5元/度计算，风机年节约电费（527-395）×24×300×0.55≈52万元

七、投资回收期及社会效益

本项目总投资XXX万元，根据国家鼓励节能改造的政策和号召，投资资金全部由企业自身筹集解决。

年生产节能效益合计：

XXX万元

投资回报期为：

该项目总投资为XXX万元，生料磨循环风机高压变频、煤磨循环风机高压变频、窑头风机高压变频改造后年可节约电费XXX万元，该项目，投资回收期为14个月可收回投资。

通过以上的技术改造实施，在不影响原有工艺的前提下，可以取得很好的节能效果，而且改善了机械、电气的性能，投资回报期短，缓解了当地用电紧张的状况，示范效果好，间接减少了发电厂的燃煤消耗，相当于减少了因电厂燃煤排放的污染物，为保护环境做了贡献。

XXXXXXXXX公司

二○一四年四月三十日