用与电动机配套的变频器制动改造电动机工频电源恒速制动的节能技术改造项目 建议书.docx

用与电动机配套的变频器制动改造电动机工频电源恒速制动的节能技术改造项目 建议书.docx

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用与电动机配套的变频器制动改造电动机工频电源恒速制动的节能技术改造项目建议书

“用与电动机配套的变频器制动

改造电动机工频电源恒速制动”节能技术改造

项目建议书

一、项目概况：

“用与电动机配套的变频器制动改造电动机工频电源恒速制动”的节能技术改造项目，投资702万元，实施年产4.2万吨金纸生产线节能技术改造工程，主要建设内容:

（1）：

采购变频器及其配套的控制柜、配电柜171台（套）共需资金622万元；

（2）配置相应的电缆线路共需资金65万元。

（3）安装费用15万元。

每年减少无功电能损耗4816万千瓦时（折标煤3463吨），年可节约用电成本1408万元，每年可减少企业设备维修成本,106万元；公司产能从2万吨/年提升到4.2万吨/年,建成达产后,预计年可新增产值7600万元,年可新增税收228万元以上。

本项目是企业节能降耗、投资少见效快、行之有效的节能措施，为社会和企业创造巨大的社会效益、经济效益和环境效益。

二、项目背景和建设的必要性

南靖县恒华纸制品有限公司成立于2008年11月，系南靖县一家民营企业，位于南靖县龙山镇东爱村，地处国道319线附近，交通十分便捷，具有明显的区位发展优势。

公司前身是南靖县德华造纸厂，恒华纸制品有限公司成立时全部承接了南靖县德华造纸厂的资产、经营管理人员、生产技术和债权债务。

南靖县德华造纸厂创建于1990年10月，现有员工130人（其中：

高级工程师1人、工程师7人、技术人员15人），拥有三条造纸生产流水线，专业从事竹浆制造金纸，年生产金纸能力达2万吨，公司占地65亩，总资产达2437万元，2008年公司共销售金纸1.83万吨，实现销售收入6588万元，年创税利1035万元，德华造纸厂自成立以来，生产设备虽经多次改造，但与设备相配套的电机均沿用原有的工频电机；

电机是一种应用量大、使用范围广的高耗能动力设备。

据统计，我国电机耗电约占工业用电总量的60%～70%。

实际应用中，我国电机的整体运行状况，同国外相比差距很大，机组效率约为75%，比国外低10%左右；系统运行效率为30～40%，比国际先进水平低20～30%。

因此，我国的电机应用具有极大的节能潜力，推行电机节能势在必行。

改革开放20多年来，我国在能源利用上取得“GDP翻两番，而能源消费仅翻一番”的成就。

但是，与发达国家相比，我国电力能源利用效率仍然较低，尤其是工业用电设备电能消耗高，浪费情况较为严重。

大量的工业设备如风机、泵类设备以及传统的工业缝纫机、机械加工设备等，多采用交流电动机恒速传动的方案运行，导致交流电动机效率普遍较低。

风机、泵类设备也多采用调节风门和阀门的办法来调节流量，这种调节方法虽然简单易行，但它是以耗费大量能源为代价；在工业缝纫机、机械加工设备中，往往采用离合器、摩擦片调节速度，造成大量的待机损耗和制动能耗。

随着我国经济体制的深入，各行各业都在积极拓展市场，努力提高企业经济效益。

造纸企业用电量大，随着企业生产规模的不断膨胀扩张，能源消耗越来越成为制约企业发展的“瓶颈”；企业生产线及其配套设施所配套的电动机数量多，各种规格参差不齐，大多采用工频电源恒速制动模式进行电动机启动，在启动的过程中需要耗费大量的无功电能，且产生大量热能、造成不同程度的机械冲击，使生产设备不能平稳运行，既浪费能源，又缩短设备使用寿命；同时，企业生产线及其配套设施所配套的电动机又大多属变动负载的电动机，变动负载电机一般按最大需求来配置电动机的容量，故设计裕量偏大；而在实际运行中，轻载运行的时间所占比例却非常高，如若不能根据负载需求调节电机、风机、水泵的转速，势必在生产过程中耗费大量的无功电能且产生大量热能、造成不同程度的机械冲击，使生产设备不能平稳运行，既浪费能源，又缩短设备使用寿命，增加企业生产成本，影响企业生产效率。

另外，整条生产线传动点众多，各传动点转速比例调控不精确，造成生产线传动点之间动平衡失调，引起生产线在提速、减速时断纸而影响产量。

本项目选用的变频器（自动控制系统）都是国家推荐使用的优秀节能产品，结构合理紧凑、安装方便、运行平稳、性能稳定、节能高效，可以满足造纸企业生产设备配置需求；与原来的工频电源恒速制动电动机摸式设备相比，具有很多优点:

一是明显降低企业电能消耗。

二是使企业生产设备平稳运行，延长设备使用寿命。

三是精确调控生产线各传动点运转速度，确保生产线各传动点动平衡协调，提高企业生产效率。

四是设备运行和管理自动化程度高，具有很高安全保障程度。

本项目没有对环境造成任何污染，是企业节能降耗、投资少见效快、行之有效的节能措施，同时为社会和企业创造良好的社会效益、经济效益和环境效益；本项目技术先进可靠，切实可行；因此投资建设很有必要。

三、项目建设内容

1、项目投资:

总投资702万元，其中：

（a）采购变频器及其配套的控制柜、配电柜171台（套）622万元。

（b）配套电缆线路65万元。

（c）安装费15万元。

2、建设内容：

（1）用171台（套）变频器制动系统替换相应工频电源恒速制动系统。

（2）配置相应的电缆线路。

四、项目实施方案

1、技术方案

项目采用的变频器是利用电力半导体器件的通断作用交工频电源变换为另一的电能控制装置，主要用于交流电动机（异步电机或同步电机）转速的调节，是公认的交流电动机理想、最有前途的调整方案，除了具有卓越的调整性能之外，还有显著的节能作用，是企业技术改造和产品更新换代和理想调整装置；变频器调整，可以大大提高电机转速的控制精度，使电机在最节能的转速下运行；许多变动负载电机一般按最大需求来生产电动容量，帮设计裕量偏大，而在实际运行中，轻载运行的时间所占比例却非常高，如采用变频调整，可大大提高轻载运行时的工作效率，帮变动负载的节能潜力巨大。

变频器可以根据负载需求调节电机、风机、水泵的转速，这样就克服了“大马拉小车”的现象，从而达到节电的目的。

采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，走动电流被限制在150%额定电流以下。

用工频电源直接起动时，起动电流为6-7倍，因此将产生机械电气上的冲击，采用变频器传动可以平滑财起动（起动时间变长），起动电流为额定电流的1.2-1.5倍，起动转矩为70%-120%额定转矩，对于带有转矩自动增强的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。

因此，采用变频器制动启动电动机模式替换原有的工频电源恒速制动模式，可大幅度关注电机在启动的过程中耗费的大量无功电能，达到节能目的。

项目选用的变频器具有：

一是明显降低企业电能消耗。

二是使企业生产设备平稳运行延长设备使用寿命。

三是精确调控生产线程传动点运转速度，确保生产线各传动点动平衡协调，提高企业生产效率。

四是设备运行和管理自动化程度高，具有很高安全保障性能。

2、设备方案

1）采购变频器及其配套的控制柜、配电柜171台（套）替换相应工频电源恒速抽动系统。

一采用国家推荐使用的具有先进水平的变频器产品。

二项目配置的一部分变频器应适合造纸生产线及其配套的制浆设备的生产需求。

2）配套相应电缆线路。

变频器及其配套的配电柜、开关柜表

电动机-负荷

变频器

序号

设备名称

功率（kw）

电流（A）

型号

单价（元）

台（套）

金额（元）

1

液压剪绳机

5.5

9.9

ACS350-03E-12A5-4

5775

3

17325

2

短纤维转底浆成浆池浆泵

22

39.6

ACS510-01-046A-4

23100

3

69300

3

一段精筛

75

135

ACS510-01-157A-4

78750

3

236250

4

二段精筛供料泵

30

54

ACS510-01-060A-4

31500

3

94500

5

多盘式真空过滤机螺旋输送机

5.5

9.9

ACS350-03E-12A5-4

5775

3

17325

6

多盘式真空过滤机洗网电机

2.2

3.96

ACS350-03E-05A6-4

2310

3

6930

7

热分散螺旋输送机

18.5

33.3

ACS510-01-031A-4

19425

3

58275

8

底浆成浆泵

18.5

33.3

ACS510-01-031A-4

19425

3

58275

9

底浆抄前浆泵

30

54

ACS510-01-060A-4

31500

3

94500

10

二段筛渣泵

37

66.6

ACS510-01-072A-4

38850

3

116550

11

衬浆、底浆二段压力筛

30

54

ACS510-01-060A-4

31500

3

94500

12

淀粉大桶搅拌器

5.5

9.9

ACS350-03E-12A5-4

5775

3

17325

13

松香管道泵

4

7.2

ACS350-03E-08A8-4

4200

3

12600

14

损纸池浆泵

7.5

13.5

ACS350-03E-15A6-4

7875

3

23625

15

1#卷纸机损纸损纸池搅拌器

250

450

ACS800-04-0320-3+P901

262500

3

787500

16

2#卷纸机损纸损纸池搅拌器

250

450

ACS800-04-0320-3+P901

262500

3

787500

17

卷纸机损纸泵

45

81

ACS510-01-088A-4

47250

3

141750

18

复卷机纸边碎浆机

75

135

ACS510-01-157A-4

78750

3

236250

19

纸边浆泵

7.5

13.5

ACS350-03E-15A6-4

7875

3

23625

20

1#干损纸收集池搅拌器

22

39.6

ACS510-01-046A-4

23100

3

69300

21

2#干损纸收集池搅拌器

22

39.6

ACS510-01-046A-4

23100

3

69300

22

干损纸浆泵

18.5

33.3

ACS510-01-031A-4

19425

3

58275

23

真空压辊分离器排水泵

4

7.2

ACS350-03E-08A8-4

4200

3

12600

24

真空压辊真空泵

315

567

ACS800-04-0210-3+P901

330750

3

992250

25

一压毛布吸水箱真空泵

250

450

ACS800-04-0260-3+P901

262500

3

787500

26

一压下毛毯分离器排水泵

4

7.2

ACS350-03E-08A8-4

4200

3

12600

27

二压下毛毯分离器排水泵

4

7.2

ACS350-03E-08A8-4

4200

3

12600

28

三压下毛毯分离器排水泵

15

27

ACS350-03E-08A8-4

15750

3

47250

29

压榨真空白水泵

30

54

ACS510-01-025A-4

31500

3

94500

30

1#真空泵工作液泵

18.5

33.3

ACS510-01-031A-4

19425

3

58275

31

2#真空泵工作液泵

18.5

33.3

ACS510-01-031A-4

19425

3

58275

32

面浆稀白水泵

22

39.6

ACS510-01-046A-4

23100

3

69300

33

衬浆稀释白水泵

30

54

ACS510-01-060A-4

31500

3

94500

34

1#助留剂螺杆泵

2.2

3.96

ACS350-03E-05A6-4

2310

3

6930

35

2#助留剂螺杆泵

2.2

3.96

ACS350-03E-05A6-4

2310

3

6930

36

1＃淀粉熬制槽搅拌器

7.5

13.5

ACS350-03E-15A6-4

7875

3

23625

37

2＃淀粉熬制槽搅拌器

7.5

13.5

ACS350-03E-15A6-4

7875

3

23625

38

淀粉贮存槽搅拌器

11

19.8

ACS350-03E-23A1-4

11550

3

34650

39

1#淀粉螺杆泵

11

19.8

ACS350-03E-23A1-4

11550

3

34650

40

2#淀粉螺杆泵

11

19.8

ACS350-03E-23A1-4

11550

3

34650

41

洗涤液（碱）溶解槽搅拌器

5.5

9.9

ACS350-03E-12A5-4

5775

3

17325

42

毛布洗涤液泵

15

27

ACS510-01-031A-4

15750

3

47250

43

1#表面淀粉熬制锅搅拌器

11

19.8

ACS350-03E-23A1-4

11550

3

34650

44

2#表面淀粉熬制锅搅拌器

11

19.8

ACS350-03E-23A1-4

11550

3

34650

45

1＃表面淀粉转送螺杆泵

15

27

ACS510-01-031A-4

15750

3

47250

46

表面淀粉存储槽搅拌器

11

19.8

ACS350-03E-23A1-4

11550

3

34650

47

表面淀粉输送螺杆泵

7.5

13.5

ACS350-03E-15A6-4

7875

3

23625

48

1#表面胶振动筛

1.1

1.98

ACS150-03E-04A1-4

1155

3

3465

49

2#表面胶振动筛

1.1

1.98

ACS150-03E-04A1-4

1155

3

3465

50

表面淀粉供料槽搅拌器

5.5

9.9

ACS350-03E-12A5-4

5775

3

17325

51

表面淀粉供料螺杆泵

15

27

ACS510-01-031A-4

15750

3

47250

　5238

　10328

171

6215895

3、能源管理方案

1）制定企业能源管理目标：

2009年公司要加强能源管理，要对全体职工加强教育，提高节能意识。

要进一步建立和完善有关节能管理制度，把节约能源与企业的效益挂钩，与企业的每个部门、每个工序及至每个职工的经济效益挂钩，努力在企业中形成一个向管理要效益、向节能要效益的良好氛围，从而有效地降低产品成本，提高企业经济效益。

我公司的能源管理目标：

万元产值综合能耗争取比去年下降15%以上，吨纸产品电耗从去年的1050千瓦时下降到800千瓦时。

2）建立企业能源管理机构、配备人员并明确其职责：

公司生产技术部下设能源管理办公室，配备主任1人、干事2人，各车间、各班组也相应配备了专兼职能源管理员。

其主要职责：

根据上级能源开发利用政策，编制公司能源资源综合利用规划，维护能源安全，提高能源资源的使用效率；编制能源年度指导性计划并负责实施；负责能源相关建设项目；协调调度能源供应和使用，保证生产用能安全供给；提高能源和资源综合利用率，实现依法管理能源；研究解决公司经济建设与资源协调发展的重大问题；提出资源节约和综合利用及环保等产业政策建议；编制资源节约和综合利用规划，参与编制环境保护规划，组织协调清洁生产促进工作；负责节能、资源综合利用、环境保护等项目的审核、申报工作。

3）制定企业能源管理规章制度（见附件）。

4）根据需要配置能源计量器具（见附表）

5）本项目实施前用能状况：

企业生产线及其配套设施所配套的电动机数量多，各种规格参差不齐，大多采用工频电源恒速制动摸式进行电动机启动，在启动的过程中需要耗费大量的无功电能，且产生大量热能、造成不同程度的机械冲击，使生产设备不能平稳运行，既浪费能源，又缩短设备使用寿命；同时，企业生产线及其配套设施所配套的电动机又大多属变动负载的电动机，变动负载电机一般按最大需求来生产电动机的容量，故设计裕量偏大；而在实际运行中，轻载运行的时间所占比例却非常高，如若不能根据负载需求调节电机转速，也在生产过程中耗费了大量的无功电能且产生大量热能、造成不同程度的机械冲击，使生产设备不能平稳运行，既浪费能源，又缩短设备使用寿命，增加企业生产成本，影响企业生产效率。

另外，整条生产线传动点众多，各传动点转速比例调控不精确，造成生产线传动点之间动平衡失调，引起生产线在提速、减速时断纸而影响产量。

6）项目拟采用的节能技术措施：

公司为减少无功电能的损耗，降低企业能耗，提高企业生产效率，打造“节约型、环保型企业”，公司决定对电动机制动系统进行改造，用国家推荐使用的优秀节能产品“与各种规格电动机配套的变频器”制动电动机模式替换原有的工频电源恒速制动电动机摸式,建设减少无功电能损耗节能工程。

本节能工程项目计划总投资702万元，实施4.2万t/a金纸生产线节能技术改造工程，主要建设内容:

（1）：

采购变频器及其配套的控制柜、配电柜171台（套）共需资金622万元；

（2）配置相应的电缆线路共需资金65万元。

（3）安装费用15万元。

五、项目建设进度

项目建设期限一年（即2009年2月-2010年1月

（1）2009年2月以前完成项目可行性论证及设备选购；

（2）2009年3月-5月完成项目立项、设备订购、配套开关柜设计订购；

（3）2009年6月-9月完成安装调试

（4）2009年度10-2010年1月员工培训、工程全部完成验收。

六、项目建设单位

1、项目单位：

南靖县恒华纸制品有限公司

2、法人代表：

杨茂德

3、注册地址：

南靖县龙山镇东爱村

4、注册资金：

500万元

5、企业类型：

有限责任公司

6、隶属关系：

南靖县经贸局

南靖县恒华纸制品有限公司成立于2008年11月，系南靖县一家民营企业，位于南靖县龙山镇东爱村，地处国道319线附近，交通十分便捷，具有明显的区位发展优势。

公司前身是南靖县德华造纸厂，恒华纸制品有限公司成立时全部承接了南靖县德华造纸厂的资产、经营管理人员、生产技术和债权债务。

南靖县德华造纸厂创建于1990年10月，现有员工130人（其中：

高级工程师1人、工程师7人、技术人员15人），拥有三条造纸生产流水线，专业从事竹浆制造金纸，年生产金纸能力达2万吨，公司占地65亩，总资产达2437万元，2008年公司共销售金纸1.83万吨，实现销售收入6588万元，年创税利1035万元，德华造纸厂自成立以来，生产设备虽经多次改造，但与设备相配套的电机均沿用原有的工频电机，公司自成立以来，立即着手对原有的生产设备进行全面改造，公司产能从2万吨/年提升到4.2万吨/年，所有老式工频电机全部换成国家推荐使用的优秀节能产品“与各种规格电动机配套的变频器”制动电动机，企业生产经营态势良好，产品合格率从原来的96%提高到99%以上。

七、投资估算与资金筹措

（一）项目总投资及构成

项目建设添加电机变频及控制设备的安装，不需要增加土建工程。

项目总投资由固定资产和流动资金构成。

本项目不需要流动资金。

因此，项目总投资只由固定资产构成。

固定资产构成见下表：

固定资产投资表

（单位：

万元）

工程费用

建筑工程

设备购置

安装工程

其它费用

合计

设备购置

687

15

702

合计

702

（二）投资使用计划

根据项目实施进度计划和生产经营的需要，安排投资使用计划，详见下表。

投资使用计划表单位：

万元

序号

项目

金额

1

总投资

702

1.1

固定资产投资

702

1.2

流动资金

2

资金筹措

702

2.1

自有资金

702

2.1.1

用于固定资产投资

702

2.1.2

用于流动资金

2.2

银行贷款

0

（三）资金筹措方案

企业自筹702万元

八、经济效益分析

经济效益分析：

本工程项目节能计算如下所示：

1、总功率：

16713KW；２、总电流：

30983A;3、设计裕量153.85%

①使用变频器之前：

实际负载的功率PL＝1.732×0.4×总电流×0.83×0.96÷153.85%＝11117KW

系统从电网消耗的功率为PN＝1.732×0.4×总电流÷153.85%=13952KVA

采用变频器后，变频调速系统的功率因数提高为0.97；同时采用直接转矩控制的磁通优化功能，可以提高系统的效率约为5％；电机效率为96％；变频器的效率为98.3%

②使用变频器之后：

系统从电网消耗的功率PN（变频）＝总功率/0.97/0.96/0.983×0.9÷153.85%＝10042KVA

系统的节能百分比为：

（系统从电网消耗的功率为PN－系统从电网消耗的功率PN（变频））/系统从电网消耗的功率为PN＝28.03%

③节能效果：

每年运行的小时数按7200小时/年计,漳州工业用电电费按平均0.5元/度计算

每年节约用电：

（系统从电网消耗的功率为PN－系统从电网消耗的功率PN（变频））×7200＝28153488度（折标煤3463吨）。

每年可节省成本：

每年节约用电×0.5＝14076744元

同时采用变频可实现平滑启动和恒压控制，减少对机械设备的冲击，从而大大延长机械设备的使用寿命，每年降低系统的维护成本106万元。

还可精确控制各传动点之间的动平衡，每年增产2.2万吨。

如前所述，项目建成投产后，每年减少无功电能损耗4816万千瓦时（折标煤3463吨），年可节约用电成本1408万元，极大地降低了企业的能源消耗。

同时使设备安全平稳地运行，延长设备使用寿命，减少设备维修费用106万元；大幅度提高生产效率，公司产能从2万吨/年提升到4.2万吨/年,建成达产后,预计年可新增产值7600万元,年可新增税收228万元以上。

九、社会效益分析

1、项目完成后每年可节约用电2815万千瓦时（折标煤3463吨），为我县工农业生产在枯水期和用电高峰期提供电力支持，公司年可节约电费1408万元，节约费用106万元，极大地降低了企业的生产成本。

2、项目是减少无功电能的损耗，降低企业能耗，提高企业生产效率，打造“节约型、环保型企业”的示范。

3、项目没有排放二氧化硫、二氧化碳等有害气体，在没有对环境污染的前提下，减少无功电能损耗，延长设备使用寿命提高生产效率，达到节能目的。

综合上述，应用变频调速技术具有节电和改进工艺控制水平的双重好处，既可以缓解能源紧张、减少温室气体排放，符合中国建设节约型社会的基本国策，也有助于提高产品质量、推动工业技术进步。

通过对项目技术、市场、财务等各方面因素的综合评价，项目具有较好的经济、社会和环境效益，项目是可行的。

南靖县恒华纸制品有限公司

二〇〇九年四月十八日