一、項目概況
熱電生產(chǎn)中心的廠自用電量占總發(fā)電量的9.25%,按年發(fā)電量15.16億度(2009年度)統(tǒng)計,自用電量達1.4億度。鍋爐裝置現(xiàn)有12臺排粉機,配套電機6kV、220kW。2009年,鍋爐制粉年總電量為2686.1281萬KWh,占廠自用電總量的19.19%;而12臺排粉機用電量約805.83843萬KWh,占廠自用電總量的5.76%,排粉機是熱電生產(chǎn)中心的一個用電大戶,先對2臺排粉機進行永磁調(diào)速節(jié)能改造,成功后推廣至其余10臺排粉機和其他高壓電動機,其耗電量的節(jié)約有著示范推廣意義。
鍋爐正常運行時,排粉機經(jīng)常需要根據(jù)鍋爐負荷的變化調(diào)節(jié)給粉風(fēng)量。目前排粉機是通過調(diào)節(jié)入口導(dǎo)向門擋板的開度(一般開度為30%),即通過改變風(fēng)道阻力的方式來調(diào)節(jié)風(fēng)量,該調(diào)節(jié)方式極不經(jīng)濟,大量電能消耗在風(fēng)門的節(jié)流阻力上。若采用改變風(fēng)機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)方式,降低風(fēng)壓以減小風(fēng)量,此時風(fēng)機效率仍然在高效點運行,可達到節(jié)約電能又不影響鍋爐運行負荷的目的。
鑒于現(xiàn)場老設(shè)備改造、場地有限等原因,本次擬采用永磁調(diào)速方式對排粉機進行調(diào)速改造。排粉機進行永磁調(diào)速改造后,排粉機電機與風(fēng)機之間無直接固定聯(lián)結(jié),能夠有效隔離電機與負載間的振動,延長電機軸承的使用壽命;采用永磁調(diào)速改造后,電機啟動電流小,相當(dāng)于電機空載啟動,可以有效的降低啟動電流對電機的沖擊。
改造方案:對2臺排粉機進行永磁調(diào)速改造,一年估計節(jié)能約 11.34萬元。
二、項目方案
鑒于排粉機電機實際運行功率較低(約150KW左右),本方案只對排粉機進行永磁調(diào)速改造。
1、項目設(shè)計要求
1.1永磁調(diào)速裝置選用空冷型結(jié)構(gòu),其主要由四個部件組成:
永磁轉(zhuǎn)子:鑲有永磁體(強力稀土磁鐵)的鋁盤,與負載軸連接;
導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子:導(dǎo)磁體盤(銅或鋁), 與電機軸連接;
氣隙執(zhí)行機構(gòu):調(diào)整磁盤與導(dǎo)磁盤之間氣隙的機構(gòu);
轉(zhuǎn)軸連接殼與緊縮盤:以專利緊縮盤裝置與電機及負載軸連結(jié)。
1.2永磁調(diào)速裝置要求氣隙/轉(zhuǎn)速可靠,并可根據(jù)用戶要求實現(xiàn)自動調(diào)速,要求裝置高效節(jié)能。可通過邏輯控制器PLC將檢測量通過PID調(diào)節(jié),變成4~20mA信號驅(qū)動角度執(zhí)行機構(gòu),推動永磁調(diào)速裝置的氣隙調(diào)節(jié)動作,實現(xiàn)調(diào)速功能。
1.3永磁調(diào)速裝置整個控制系統(tǒng)應(yīng)為全自動,直接由鍋爐的DCS系統(tǒng)進行遠程操控。當(dāng)自動系統(tǒng)故障時,可鍋爐DCS遠操或就地執(zhí)行器手動調(diào)節(jié)氣隙。
1.4永磁調(diào)速裝置噪音應(yīng)在距離裝置
2、主要設(shè)備
2套與排粉機電動機配套的永磁調(diào)速裝置。
3、主要技術(shù)方案
根據(jù)有關(guān)技術(shù)調(diào)研并結(jié)合我中心目前生產(chǎn)實際情況,確定選用效率高,節(jié)能的永磁調(diào)速裝置。示意圖如下所示:
永磁調(diào)速裝置安裝在排粉機電機與排粉機之間。
4、項目投資
4.1、設(shè)備材料清冊
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序號 |
名稱 |
規(guī) 格 型 號 |
單位數(shù)量 |
估計費用(萬元) |
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1 |
永磁調(diào)速裝置 |
配套電機軸功率為220kW |
2套 |
44 |
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2 |
熱工卡件 |
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3.5 |
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3 |
控制電纜 |
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0.5 |
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合計 |
48萬 |
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4.2、項目投資匯總表(萬元)
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項目總投資 |
安裝 |
土建 |
設(shè)備材料(含稅) |
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58 |
6 |
4 |
48 |
5、效益測算和環(huán)保評估
5.1、2臺排粉機電機進行永磁調(diào)速改造后直接經(jīng)濟效益
以2009年全排粉機用電量8058384.3KWh為依據(jù)(熱電中心一般運行5臺爐),按照一般17%的節(jié)能效果計算,電機進行永磁調(diào)速改造后,提高設(shè)備運行效率,每年可節(jié)能:
8058384.3×17%×0.414=567149元
一臺排粉機年節(jié)能:567149÷10=56714.9元=5.67149萬元
兩臺排粉機年節(jié)能:5.67149×2=11.34萬元
投資回收期:58/11.34=5.11年,約62個月。
5.2、環(huán)境保護評估
保證設(shè)備的安全運行,無對環(huán)境不利的因素。