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          山东某公司煤气加压风机水泵变频节能改造项目

          2022-02-11

          ?一、风机水泵变频节能改造项目案例名称

          山东某公司煤气加压风机变频节能改造项目

          二、用能单位

          山东某公司成立于2007年,注册资金为11.5亿元,规划产能为300万吨冶金焦,主要经营焦炭、工业燃气、焦油、粗苯、甲醇等产品。现有两座焦炉,和焦炉生产能力相配套的备煤系统、污水处理系统、煤气净化回收系统,具备年产焦炭90万吨、焦油5万吨、粗苯1.5万吨,年产煤气量3亿立方米的生产能力。

          三、案例内容

          1.技术原理及适用领域

          利用流体力学的基本定律可知风机属于平放转矩负载。降低电机转速可以满足运行工况有很大的节能空间。

          高压变频调速是一种新型的电力传动调速技术,主要用在交流电机的变频调速,技术与性能优于以往的任何一种调速方式。高压变频调速有显著的节能效果,高精度的调速精度,宽范围的调速范围,完善的电力保护功能,得到广大用户的高度认可。

          2.节能改造具体内容

          改造项目涉及的主体为2号煤气风机,煤气风机原使用液力耦合器调速,这次改为变频调速。

          煤气风机在回收车间冷鼓工段,一共有三台,其中一开两备,为离心式鼓风机,额定功率1187kW,进口流量1567.78Nm3/min、进口压力0.005MPa、出口压力0.025Mpa、主轴转速5270r/min,电机型号为三相异步电动机、额定功率1400kW、额定电压10kV、额定电流95.2A、额定转速2985r/min。焦炉产生的煤气经吸气管送到冷鼓工段后由煤气鼓风机进行加压送到脱硫、无水氨、粗苯回收工段,再由煤气橱柜储存。

          回收系统总工艺流程图

          回收系统总工艺流程

          改造内容:

          (1)原系统风机为一用一备,保证系统正常工作。高压一次侧提供一对一工/变频手动切换的旁路系统。QS2和QS3使用一个双投隔离开关,可以实现自然机械互锁。当QS1和QS2闭合,QS3断开时电机运行在节电状态;当QS1和QS2断开,QS3闭合时电机工频运行,这时节电装置从高压中隔离出来,便于检修、维护与调试。

          (2)高压变频节电柜安装在原高压配电室。原高压启动柜的输出连接到电机。二次回路的压力控制信号和数据由控制电缆传送到原控制室计算机端,可以实现本地与远程高低速切换控制。

          (3)系统中使用了水电阻软起动装置,可以确保电机工频旁路运行时的启动性能,实现工频旁路启动时对电机和电网的保护。

          (4)液力耦合调速装置拆除,电机向风机侧移位,由于液耦器的安装基础比电机基础高,需要现场制作电机安装基础,电机和风机水泵侧的变速器之间直接采用膜片联轴器,以保证电机和鼓风机的稳定性。

          移动前后示意图图片

          移动前后示意图

          (5)于现场是易燃易爆场所,会对焊接工序带来困难,受现场环境的限制,要按照以及防火标准实时办法,实时监测可燃气体的浓度,在明火区域将空气中的可燃物降低到安圈范围内,可以加大空气气流通等措施。

          四、项目年节能量和节能效益

          1.节能量

          (1)原系统用能情况,改造前电表数据如下。

          表1 改造前电表数据
          日期 超标时间 电表读数 累计运行时间
          3月30日 16.00 4.3 0
          5月13日 16.00 391.5 1056
          合计 387.2 1056

          电表倍率为1:3000,改造前工频运行状态下的用电量为1161600kW?h。用能单位共生产3520孔焦炭,单孔为28吨,产量为98560吨。改造前耗电量为1161600kW?h÷98560t=11.79kW?h/t。

          (2)系统改造后用能情况,改造后电表数据如下。

          表2 改造后电表数据
          日期 超标时间 电表读数 累计运行时间
          5月30日 16.00 120.1 553
          9月1日 16.00 421.2 2247
          合计 301.1 1694

          电表倍率为1:3000,改造后边频运行状态下的用电量为903300kW?h。用能单位共生产5940孔焦炭,单孔为28吨,产量为166320吨。改造前耗电量为903300kW?h÷166320t=5.43kW?h/t。

          (3)节能量方法计算,该项目节能量按照单位产量耗电核算。

          表3 项目改造前后耗电量
          超标时间(h) 耗电量(kW?h) 焦炭产量(t) 耗电量(kW?h)
          改造前 1056 1161600 98560 11.79
          改造后 1694 903300 166320 5.43

          (4)节能量

          ?E=(1161600kW?h÷98560t-903300kW?h÷161224t)×(166320t÷95天×360天)=(11.79-5.43)×630265=400.8万kW?h。

          折合标准煤:400.8万kW?h×0.00034tce/kW?h=1362.72tce。

          2.节能效益

          按照合同约定电价0.7元/kW?h进行计算,年节电费用为400.8×0.7=280.56万元。

          山东某公司煤气加压风机水泵变频节能改造项目由水泵厂家总结。

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