一 項目背景:
湖北宜化集團有限責任公司是全國520家重點企業之一,中國石化行業最具影響力十大代表企業之一,中國最大的化學肥料制造企業。企業擁有總資產150億元,下轄20多家子公司,其中2家上市公司(湖北宜化、雙環科技),4家中外合資公司,產品涵蓋化肥、化工、熱電、礦山開發四大領域30多個品種。2006年實現銷售收入105億元,2007年銷售收入將突破150億元。
■宜化是全球最大的季戊四醇生產基地,年產8萬噸季戊四醇,在全國市場占有率達70%,年出口創匯7000萬美元,同時,宜化成功開發出年產1萬噸TMP,填補了湖北省內空白。
■宜化是全國最大的合成氨生產企業,全國最大的尿素生產企業,集團核心控股公司“湖北宜化”1996年上市,被稱為“中國氮肥第一股”。
■宜化是全國最大的磷酸一銨生產廠家,全國五大磷復肥生產基地之一,年產50萬噸磷酸一銨、100萬噸磷酸二銨、100萬噸NPK。
■宜化是亞洲單套系統規模最大的井礦鹽企業,年產200萬噸真空制鹽。
■宜化是中國最大的聯堿企業,年產120萬噸純堿、120萬噸氯化銨、25萬噸PVC、20萬噸燒堿。
宜化集團相繼通過了質量(ISO9001)、環境(ISO14001)、職業健康安全(OHSAS18001)三體系認證,并擁有一個馳名商標、四個中國名牌、六個國家免檢產品:“宜化牌”商標為中國馳名商標;主導產品“宜化”牌尿素、“楚星”牌磷酸一銨、“紅雙環”牌純堿、“紅雙圈”牌氯化銨成功榮登“中國名牌”榜;“宜化”牌NPK、“宜化”牌尿素、“宜化”牌燒堿、“楚星”牌磷酸一銨、“資江”牌尿素、“資江”牌復合肥均為國家免檢產品。
二、 負載工況
湖北宜化自備熱廠1# 鍋爐引風機,采用手動風門調節,原設計裕量大,加上隨著鍋爐負荷變化而經常處于一種低效率狀態。
【設備型號】:SH-HVF II型 6KV/1000KW
【數量】:1臺
【投運時間】:2007年9月6日
三、 變頻改造過程
在雙方共同努力協作下,于2007年9月1日至9月4日完成1#鍋爐引風機的變頻器安裝調試任務,并經過72小時試運行,設備工作狀況良好,于2007年9月6日通過驗收。
四、 使用變頻器的效益分析
1、節能效益
根據引風機變頻改造后用戶提供的《湖北宜化熱電鍋爐引風機變頻節能實時記錄報告》所列數據,對其引風機變頻改造后的節能率進行分析計算。
關于引風機變頻改造前和改造后的用電量記錄如下表所示,該表數據摘自《湖北宜化熱電鍋爐引風機變頻節能實時記錄報告》。[table=98%][tr][td=1,1,169]
時間
[/td][td=1,1,126]
定子電流(A)
[/td][td=1,1,112]
電度(KWh)
[/td][td=1,1,161]
備注
[/td][/tr][tr][td=4,1,568]
變頻改造前
[/td][/tr][tr][td=1,1,169]
2007-7-15 15:57
[/td][td=1,1,126]
70.8
[/td][td=1,1,112]
574.31
[/td][td=1,3,161]
8/1 1:15至8/2 6:05為停機時間
[/td][/tr][tr][td=1,1,169]
2007-7-26 14:57
[/td][td=1,1,126]
70
[/td][td=1,1,112]
668.56
[/td][/tr][tr][td=1,1,169]
2007-8-5 15:07
[/td][td=1,1,126]
70
[/td][td=1,1,112]
751.94
[/td][/tr][tr][td=4,1,568]
變頻改造后
[/td][/tr][tr][td=1,1,169]
2007-9-5 9:20
[/td][td=1,1,126]
22
[/td][td=1,1,112]
1013.28
[/td][td=1,1,161][/td][/tr][tr][td=1,1,169]
2007-9-10 9:15
[/td][td=1,1,126]
55
[/td][td=1,1,112]
1043.06
[/td][td=1,1,161][/td][/tr][tr][td=1,1,169]
2007-9-17 15:43
[/td][td=1,1,126]
46
[/td][td=1,1,112]
1090.6
[/td][td=1,1,161][/td][/tr][tr][td=1,1,169]
2007-9-24 11:10
[/td][td=1,1,126]
50
[/td][td=1,1,112]
1130.37
[/td][td=1,1,161][/td][/tr][/table]引風機變頻改造前的電機定子電流基本沒有大的變化,在約為70A左右,而改造后的定子電流降低明顯,并且變化范圍較大,說明變頻改造后的節能效果是明顯的。
根據上表所提供的數據進行分析計算。
在變頻改造前,從2007-7-15 15:57至2007-8-5 15:07,扣除機組停機時間,引風機運行小時數為474.3小時??傆秒娏繛?77.63KWh。單位小時用電量為177.63/474.3=0.375KWh/h。也就是說引風機在變頻改造前的平均功率為P前=0.375KW。
在變頻改造后,從2007-9-5 9:20至2007-9-24 11:10,機組連續運行,引風機運行小時數為457.8小時。總用電量為117.09KWh。單位小時用電量為117.09/457.8=0.256KWh/h。也就是說引風機在變頻改造后的平均功率為P后=0.256KW。
由上述計算所得數據,可得出引風機變頻改造后的節能效率是:
η=(P前-P后)/ P前=(0.375-0.256)/0.375=28.6%
2、減少電機啟動時的電流沖擊
電機直接啟動時的最大啟動電流為額定電流的5~7倍;星角啟動為4~5倍;電機軟啟動器也要達到2.5倍。而采用變頻器起動時基本沒有沖擊,電流從零開始,僅是隨著轉速增加而上升,不管怎樣都不會超過額定電流。因此引風機變頻運行解決了電機啟動時的大電流沖擊問題,消除了大啟動電流對電機、傳動系統和主機的沖擊應力,大大降低了日常的維護保養費用。
3、延長設備壽命
使用變頻器可使電機轉速變化沿引風機的加減速特性曲線變化,沒有應力負載作用于軸承上,延長了軸承的壽命。同時有關數據說明,機械壽命與轉速的倒數成正比,降低引風機轉速可成倍地提高引風機壽命,引風機使用費用自然也就降低了。
4、降低噪音
引風機改用變頻器后,降低風機轉速運行的同時,噪音也將大幅度地降低,當轉速降低5 0% 時,噪音可減少十幾個d B。同時消除了停車和啟動時的打滑和尖嘯聲,變化相當可觀。
五、結論
此次引風機經過變頻改造后,不但大幅度地節約了電能,而且實現了對電機的軟啟動,減少了對電機、風機、高壓開關等設備的啟動沖擊,延長了設備使用壽命,降低了維護費用。同時高壓變頻器高精度、寬范圍的無級調速功能,滿足了運行調節的需要,提高了運行管理的自動化水平,改善了生產環境 。