公司煤气系统变频器改造方案样本.doc

南川大兴煤化工业

煤 气 系 统 变 频 器 改 造 方 案

重庆杰控电气自动化控制

　 相关南川大兴煤化工业
煤气系统变频器改造方案
一、 大兴煤化现实状况
　　　　原煤气输送系统采取155KW罗茨风机向煤气储存罐送气，因为风机采取50HZ，380V全速运行，不能依据实际出气量来决定风机运行转速，同时为了避免负压情况发生造成事故，还要把煤气罐中煤气回送到炼炉中，这么造成能源（煤气、电力）大量损耗。
二、 处理方案
　　　　本着节省能源目标，受博赛集团企业委托，经我企业人员现场考察，经过对南川大兴煤化工业超出37KW电机功率场所（氨水泵、冷却塔循环泵、压缩机、脱硫塔贫液泵、加压站、一次供水、污水站、锅炉、气站、破碎机）进行了初步查看，决定最先对煤气输送系统155KW罗茨风机进行变频改造。原工作电机实测电流110A－120A。假如经过变频控制风机转速方法，既可实现对输送煤气自动控制，避免负压情况发生，并同时能达成显著节能效果。从工艺最理想情况是确保炼焦炉出口压力在80-90PA之间，以确保整个送气系统工作在一个理想状态。
三、 实现方法
我企业技术人员经过对威钢焦化厂和重钢焦化厂煤气输送系统考察，我们提议采取变频器控制风机转速来实现对送气自动控制，以确保整个送气系统工作在一个理想状态。这是一个很成熟控制方法，已在现有焦化厂成功运行（如威钢）。
1、 保持原有配电盘及控制系统；
2、 从三台焦炉出口采样压力，依据出口压力来实现风机转速自动控制。
（1） 当三台焦炉出口压力过高时，取压力高来决定应增加风机转速，确保生产煤气正常输送。
（2） 当三台焦炉出口压力过低时，取压力低来决定应降低风机转速，降低煤气输送，维持出口压力。
（3） 当三台焦炉出口压力合适，应保持目前风机转速，使输出压力保持恒定。
3、依据焦炉出口压力，首先变频器开启一台风机，检测出口压力是否在要求工作范围内，若能满足要求，则仅一台风机工作；若不能满足要求，则把目前风机从变频工作方法切换到工频工作方法，同时由变频器开启第二台风机，以确保焦炉出口压力正常。反之，若两台风机工作时出口压力过高，应关闭一台风机，而保持一台风机变频工作。
4、因为是改造，我们保留原电控柜，当变频器出现故障时，可切换到原电控柜降压起动方法。另外保留原出口风调整阀，增加三台出口风调整阀自动控制，原来为人工调整，经过A/D转换模块检测焦炉出口压力，经过PLC控制及运算，来自动控制调整阀开度。

四、 系统框图（见下页）：
五、 系统报价
名称
数量
单价
金额
变频器
2台
78500.00
157000.00
柜体
1套
3600.00
3600.00
空开（施耐德）
2只
2860.00
5720.00
接触器（施耐德）
9 只
2230.00
0.00
可编程器控制单元
1台
4230.00
4230.00
A/D转换模块
1只
3300.00
3300.00
铜排或缆线
1批
2700.00
2700.00
其它辅材
1批
1200.00
. 1200.00
安装成套费

9500.00
9500.00

累计
207320.00

若空开及接触器采取国产空开及接触器,这么控制柜成本可降低15000.00元 即总价为192320.00元

六、报价说明
1、原方案仅一台风机工作，因为有可能要采取两台工作，所以我们采
用一台变频器拖动两台风机方法工作：开启时因为第一台风机已是全速工作，所以第二台风机属于带压起动，需要较大开启力矩（罗茨风机本属于恒转矩型），所以，变频调速器选择恒转矩型变频器，即G型，原为P型。这么变频器造价要高部分。
2、原方案控制仅为一台焦炉和一台风机，而新方案控制焦炉三台
和风机二台和增加三台出口风调整阀控制，其硬设备增加较多，造价也对应增加。(此报价为全自动控制方案)
3、富士变频器是最早在中国得到广泛应用，十几年来一直保持着中国
市场领先地位。富士变频器曾一度占据着中国50%－70%市场份额。中国市场销售额达5亿元，市场拥有率达成了19%。销售额在7亿元左右。富士电机发展战略关键侧重于产品技术开发、质量确保及技术支持。其变频器特点是在抗噪方面采取多项优异技术，对占领市场有绝对优势，所以我们采取富士变频器为此套项目改造。
系统框图
3＃焦炉
2＃焦炉
1＃焦炉

P
P
P

初冷器

变频器
1# 2#
控制柜

　　　　　　　　　　　　风机1　　　　　风机2　　　风机3

出口
附一、重钢焦化厂风机调速方案：
重钢共有五个焦化炉，因为输出功率太大，其风机采取液压偶合调速，其控制方法以距离最远焦化炉出口压力为准。据其技术人员介绍，若能保持此焦化炉压力在一个合理范围内，则其它近距离焦化炉通常肯定能够满足出口压力。

附二、威钢焦化厂风机调速方案：
威钢新焦化厂有四个炉，并排在一起，其风机采取变频器调速，功率为280KW两台变频器配两台风机，日常工作时一用一备，其控制采取计算机DCS集成控制系统，造价较高，其工作方法是保持每个焦炉出口压力在60～80PA之间（经过现场观察，其出口压力还是常常越出此范围之外）。同时，由计算机来控制焦炉翻版系统。其控制点多，系统造价高（估量得近百万）。
附三、节能原理及节能分析汇报
1． 电力部门所供给用户电力，其输入电网电压总要比额定值高3%-5%，
目标是预防在用电高峰时电压降低到额定电压以下，同时用户电力设备在设计上，为了能在用电量高峰时预防性能降低，也就采取较大电机。这么电力过多造成了以热和振荡为形式损失。
2． 风机类负载特征：

电机转速正比于定子供电频率，变频器就是经过改变定子供电
频率来达成电机调速 M

N

风机类机械所需功率和转速立方成正比，即：P∝N3，水泵在一定范
围内调速，完全能实现极大程度节能。在风机、水泵中，节电效果可达30%以上。
附四、变频控制系统在风机上节能原理：
电网和电动设备在设计上全部留有余量，而变频系统内部经过检测功率因数作为控制输入电压信号，再由控制电压改变来调整输入功率使其随负载改变而改变，这么，变频系统提供了最好功率因数，所以达成节能效果。
供气系统伴随产生改变，能够在确保压力基础上适时调整风机转速，但现在风机工作在工频状态下，是经过把煤气罐中把煤气回送到炼炉中确保压力。而变频控制系统可依据外界改变规律。经过高灵敏传感器（压力传感器）检测信号，经过CPU计算给变频后，控制风机转速，从而达成高效节能目标。
上述分析表明，变频控制系统节能可行性及节能效果是很好。它不仅含有显著节能效果，而且变频器含有软起动功效，起动电流只有额定电流50%-90%，使电机起动平衡，延长了电机使用寿命，也延长了电机维修周期，降低了电机维修费用，变频器安装，可使电机噪音显著降低，进而改善了工作环境。
附五、节能效益分析：
1． 直接效益：
以贵厂所用供水机组(155KW一台)计算:以实测电流
以二分之一负荷计算,每度电0.5元计算,则:
整年耗电量
75KW*二十四小时*30天*12个月 *0.5元 == 324000元
从现场运行上知,出气量有一定改变，整年平均节电保守按30%计算,
则十二个月节电费达成:
67932元 * 30% == 97200.00元
2、间接效益：安装了变频控制系统后，不仅仅节省了电能，同时也节省了煤气能源。因为提升了功率因数，使无功功率减到最低。它对电网干扰小，延长了电机寿命及维修周期，改善了工作环境，降低了现场人员管理维护，即使首次投入一笔资金，但能够很快从每个月节省电费中收回，带来经济效益是长久可观。