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山東某公司煤氣加壓風機水泵變頻節能改造項目

2022-02-11

​一、風機水泵變頻節能改造項目案例名稱

山東某公司煤氣加壓風機變頻節能改造項目

二、用能單位

山東某公司成立於2007年,注冊資金為11.5億元,規劃產能為300萬噸冶金焦,主要經營焦炭、工業燃氣、焦油、粗苯、甲醇等產品。現有兩座焦爐,和焦爐生產能力相配套的備煤係統、汙水處理係統、煤氣淨化回收係統,具備年產焦炭90萬噸、焦油5萬噸、粗苯1.5萬噸,年產煤氣量3億立方米的生產能力。

三、案例內容

1.技術原理及適用領域

利用流體力學的基本定律可知風機屬於平放轉矩負載。降低電機轉速可以滿足運行工況有很大的節能空間。

高壓變頻調速是一種新型的電力傳動調速技術,主要用在交流電機的變頻調速,技術與性能優於以往的任何一種調速方式。高壓變頻調速有顯著的節能效果,高精度的調速精度,寬範圍的調速範圍,完善的電力保護功能,得到廣大用戶的高度認可。

2.節能改造具體內容

改造項目涉及的主體為2號煤氣風機,煤氣風機原使用液力耦合器調速,這次改為變頻調速。

煤氣風機在回收車間冷鼓工段,一共有三台,其中一開兩備,為離心式鼓風機,額定功率1187kW,進口流量1567.78Nm³/min、進口壓力0.005MPa、出口壓力0.025Mpa、主軸轉速5270r/min,電機型號為三相異步電動機、額定功率1400kW、額定電壓10kV、額定電流95.2A、額定轉速2985r/min。焦爐產生的煤氣經吸氣管送到冷鼓工段後由煤氣鼓風機進行加壓送到脫硫、無水氨、粗苯回收工段,再由煤氣櫥櫃儲存。

回收係統總工藝流程圖

回收係統總工藝流程

改造內容:

(1)原係統風機為一用一備,保證係統正常工作。高壓一次側提供一對一工/變頻手動切換的旁路係統。QS2和QS3使用一個雙投隔離開關,可以實現自然機械互鎖。當QS1和QS2閉合,QS3斷開時電機運行在節電狀態;當QS1和QS2斷開,QS3閉合時電機工頻運行,這時節電裝置從高壓中隔離出來,便於檢修、維護與調試。

(2)高壓變頻節電櫃安裝在原高壓配電室。原高壓啟動櫃的輸出連接到電機。二次回路的壓力控製信號和數據由控製電纜傳送到原控製室計算機端,可以實現本地與遠程高低速切換控製。

(3)係統中使用了水電阻軟起動裝置,可以確保電機工頻旁路運行時的啟動性能,實現工頻旁路啟動時對電機和電網的保護。

(4)液力耦合調速裝置拆除,電機向風機側移位,由於液耦器的安裝基礎比電機基礎高,需要現場製作電機安裝基礎,電機和風機水泵側的變速器之間直接采用膜片聯軸器,以保證電機和鼓風機的穩定性。

移動前後示意圖圖片

移動前後示意圖

(5)於現場是易燃易爆場所,會對焊接工序帶來困難,受現場環境的限製,要按照以及防火標準實時辦法,實時監測可燃氣體的濃度,在明火區域將空氣中的可燃物降低到安圈範圍內,可以加大空氣氣流通等措施。

四、項目年節能量和節能效益

1.節能量

(1)原係統用能情況,改造前電表數據如下。

表1 改造前電表數據
日期 超標時間 電表讀數 累計運行時間
3月30日 16.00 4.3 0
5月13日 16.00 391.5 1056
合計 387.2 1056

電表倍率為1:3000,改造前工頻運行狀態下的用電量為1161600kW▪h。用能單位共生產3520孔焦炭,單孔為28噸,產量為98560噸。改造前耗電量為1161600kW▪h÷98560t=11.79kW▪h/t。

(2)係統改造後用能情況,改造後電表數據如下。

表2 改造後電表數據
日期 超標時間 電表讀數 累計運行時間
5月30日 16.00 120.1 553
9月1日 16.00 421.2 2247
合計 301.1 1694

電表倍率為1:3000,改造後邊頻運行狀態下的用電量為903300kW▪h。用能單位共生產5940孔焦炭,單孔為28噸,產量為166320噸。改造前耗電量為903300kW▪h÷166320t=5.43kW▪h/t。

(3)節能量方法計算,該項目節能量按照單位產量耗電核算。

表3 項目改造前後耗電量
超標時間(h) 耗電量(kW▪h) 焦炭產量(t) 耗電量(kW▪h)
改造前 1056 1161600 98560 11.79
改造後 1694 903300 166320 5.43

(4)節能量

∆E=(1161600kW▪h÷98560t-903300kW▪h÷161224t)×(166320t÷95天×360天)=(11.79-5.43)×630265=400.8萬kW▪h。

折合標準煤:400.8萬kW▪h×0.00034tce/kW▪h=1362.72tce。

2.節能效益

按照合同約定電價0.7元/kW▪h進行計算,年節電費用為400.8×0.7=280.56萬元。

山東某公司煤氣加壓風機水泵變頻節能改造項目由水泵廠家總結。

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