变频器改造项目总结.doc

加强生产成本控制、增强企业竞争力
--------热电站、碱炉风机变频节能改造项目总结
（工程部）
2005年5月18日

一、概述
对于一个生产型企业来说，成本在整个经济活动过程中发挥着重要的作用，成本水平的高低，直接决定着企业能否以收抵支和偿还到期的各项债务，进而决定企业能否健康生存和发展。对于一个成本水平较高的企业来说，企业将会因为成本的原因而失去市场竞争力，出现亏损。在企业生产中如何控制生产成本，加强成本管理是企业面临的问题。高新技术的发发展及广泛运用为企业节能提供很好的机会。从而可在技术方面、生产方面提出可行的技术节能方案。随着现代企业的不断进步和发展，效益最大化是企业永恒的主题。利用新技术来提高企业生产装置的管理水平和节能降耗可成为各企业首选的手段之一。
在工业生产和产品加工制造业中，风机、泵类设备应用范围广泛；其电能消耗和诸如阀门、挡板相关设备的节流损失以及维护、维修费用，是一笔不小的生产费用开支。随着经济改革的不断深入，市场竞争的不断加剧；节能降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量、提高企业的重要手段之一，变频器控制技术的迅速发展正是顺应了工业生产自动化发展的要求。变频器控制技术电机的控制一改普通电动机只能以定速方式运行的陈旧模式，使得电动机及其拖动负载在无须任何改动的情况下即可以按照生产工艺要求调整转速输出，从而降低电机功耗达到系统高效运行的目的。从设备管理方面实现了电机的软启动，减小启动电流是冲击，设备使用寿命得以延长，维护量减少。目前变频器控制技术已在电力、冶金、石油、化工、造纸、食品、纺织等多种行业的电机传动设备中得到实际应用。目前，变频调速技术已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。
（建议增加，入题，结合历史原因，把问题提出来，并提出变频技术的应用）
 二、项目的提出及范围
云景公司是一个典型的生产型企业，风机在生产中应用比较普遍。2004年工程部在生产部、研发部和生产厂等部门的配合下，对公司有较大节能潜力的设备进行半年多的认真调查，根据风机的运行情况提出了对锅炉、碱炉的鼓风机、引风机共10台进行变频改造。锅炉3台250KW的一次风机、3台315KW的引风机、1#碱炉1台90KW的一次风机、1台132KW的二三次风机、2#碱炉1台55KWR的一次风机、1台75KW的二次风机。锅炉、碱炉正常运行时，都用风门进行流量的控制，年耗电比较大，年用电量约为6291286kWh，变频器改造项目的目的就是减少风机电能损耗，改善风机设备的运行性能，提高设备的利用率。
2.1锅炉和碱炉风机运行调查分析
通常情况下风机额定功率的设计选型都是根据工艺的最大流量来选择的，设计中在满足满负荷工作条件下还要增加一定的裕量，但实际运行中工艺的运行参数随各种因素而发生变化（如温度、运行负荷等），往往运行参数要比设计的最大流量小得多，从而造成电机大量功耗的浪费。采用变频调速运行，是降低厂用电率、节电增效的有效措施及有效手段。通过变频调速，实现了电机转速连续无级调速，调速范围宽，调节精度高，效率高,实现了电机的软启动，减少了启动冲击及设备磨损。正常运行后，可靠性高，维护量大大减少。因此通过对引风机进行变频改造而达到节能增效，无疑是必要的。
2、2变频改造方案简介
　　通过公司技术人员的论证和讨论，在变频器的选用和系统控制方案力求最佳方案，控制系统设计为了充分保证系统的可靠性，系统在改造时采用双回路控制，及变频器控制同时加装工频旁路装置控制，变频器异常时，停止变频器运行，风机可以直接手动切换到工频下运行，正常运行时以变频控制为主。变频控制和工频控制在控制上实现互锁。变频运行时，不能直接启动工频控制；工频控制时不能直接启动，从而提高了安全生产的保障能力。
　　变频调速系统嵌入到原DCS系统中，通过上位机可以对变频器进行启动、停机、调速等控制，在上位机上显示变频器的运行数据和当前状态。为了保障调速系统的可靠性，保留原DCS系统上位机控制方式，作为系统备用，在变频器控制异常时能即时切换到原工频控制方式。
2、3 项目投资
对于项目的投资预算费用是根据变频器生产厂家和工程公司系统询价报价得到，项目费用包括系统的集成、设计、变频控制柜及柜内电气设备、和安装、调试费用，项目估算总投资为171.1万元。在项目的实施过程中，不仅要考虑保证技术方面的可行性，可靠性，还要考虑如何节约投资、减少成本，如何以最小的投资来赢得最大的经济效益。因此，我部在生产部、分厂技术人员的大力支持下对变频器的选型和工艺运行情况进行充分的讨论和论证。通过分析论证在满足工艺运行的前提下可以把热电站3台一次风机的变频器功率降低一个级别，即把315KW的电机选用250KW的变频器来驱动从而减少投资。变频项目15日投入正常使用，从实际运行来看，一次风机的运行功率在19-23%之间，还不到25%，变频运行状态比较稳定，证明此方案是可行的，此举为公司节约25万元的投资。
变频改造成项目的实施通过国内的公开招标方式进行，由于我司对变频改造项目方案进行了充分论证。因此对变频器节能改造项目公开招标报价进行有效的控制，从而有效控制投资成本。通过招标公司负责招投标后，变频器选用进口AAB公司的高端产品ABB-ACS800系列变频器，项目投标价共计128万元。变频项目安装费用2.3万，整个项目投资共计130万，比预计投资节约40万元。
2、4 项目安装
变频器的安装为不影响公司的生产计划在公司大修期间完成，项目的安装由云景林纸设备公司负责安装，即于2005年3月1日至3月13日完成变频频器的安装和调试，15日投入正常使用，
三、变频改造后的效果
1．效益比较：
为保证变频改造后的数据记录的真实性，所记录的数据是通过一个月记录的平均值，变频改造成前后电量计算下表所示。
表-1 变频改造前后风机运行记录（变频运行记录时间2005年3月15日-4月15）

设备名称
型号规格
变频改造前运行功率
变频改造后运行功率
年节电量KWH
节电率%
输入功率KW
年用电量KWH
输入功率KW
年用电量KWH
1#碱炉
一次风机
90kw
160A
45
356400
22.6
178992
182160
50.2
二、三次风机
132kw
237A
66.8
529056
38.7
306504
225720
42.7
2#碱炉
一次风机
55kw
103A
26.7
211464
11.5
91080
86328
40.8
二次机
75kw
140A
42.86
339451
26.5
208296
129571
38.2
燃煤锅炉
一次风机3台
一台备用
315kw
454A
252
2417817
168.8
1029600
1080921
44.6
引风机3台
一台备用
250kw
434A
368
3066940
180kw
1425600
1403899
45.8
合计

6291286
3419856
2871430
54.4

从表中可以看出，经变频改造后，在满足锅炉负荷的情况下，风机输入功率明显减少，通过变频改造前后的记录数据， 每天以24小时，全年生产330天计算，每年可为公司节约用电约2871430kw.h。
电价若以公司外购电价0.47元/度计算，每年可节约电费：2871430X0.47=1349572元/年（134.9万元/年）。
　　2．改为变频调节后，对设备的影响有：
　　　　2.1避免了电动机启动时对电机的冲击损害。
　　　　2.2提高了引风机的自动控制能力。
　　　　2.3由于转速的降低,对风机的叶轮、轴承等寿命得以延长。
四、结束语 
热电站、碱炉变频项目于2005年3月15日正式投运以来，通过目前的运行记录来看，设备及控制系统运行比较稳定，改善了设备的运行性能。变频器控制系统卓越的调速性能、不仅改善现有设备的运行工况，提高系统的安全可靠性和设备利用率，延长设备使用寿命等优点得到充分的体现。在节能方面也取得了显著的效果，热电站、碱炉变频节能改造项目共投资128万，通过变频改造后每年节约电费134.9万元，也就是说此次的投入可在一年内收回投资。
综上所述使用变频器控制技术提升用电效率也是提升企业整体经营效益的重要组成部分，特别是对于云景公司高耗电生产型企业，这是最直接的降低生产成本，提升了企业竞争力的有效手段，实践证明，变频器用于风机控制取得了显著的节电效果，是一种理想的调速控制方式。既提高了设备效率，又满足了生产工艺要求，并且因此而大大减少了设备维护、维修费用，还降低了停产周期，直接和间接经济效益都十分明显，达到预期的目标。

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