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文檔簡(jiǎn)介

1、QC 成果報(bào)告書(shū)課題名稱(chēng):高壓風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能改造小組名稱(chēng): 電氣車(chē)間辦公室 QC 小組2011 年 2 月 20 日高壓風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能改造主題摘要:動(dòng)力事業(yè)部擔(dān)負(fù)公司城區(qū)化工、化肥、 JV裝置動(dòng)力供應(yīng)任務(wù),高壓風(fēng) 機(jī)作為我部重要生產(chǎn)設(shè)備,同時(shí)也是我部用能“大戶(hù)”。如何確保安全生產(chǎn)的同時(shí),將 能耗降低到最低點(diǎn),成為我部長(zhǎng)久發(fā)展的關(guān)鍵。一、計(jì)劃階段(P)P-1、選題理由:隨著社會(huì)的進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,節(jié)能已經(jīng)成為每一個(gè)企業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展的必然選擇。而 我廠目前擁有高壓風(fēng)機(jī)16臺(tái),怎么將此能耗“大戶(hù)”變成能耗“小戶(hù)”,成為我部長(zhǎng) 期發(fā)展的必經(jīng)之路。為解決這一問(wèn)題,特選定此題。P-2、小組概況:為確保本活動(dòng)取得預(yù)

2、期成果,小組特動(dòng)員組織了較為強(qiáng)大的高壓風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能改造“QC攻關(guān)小組,將事業(yè)部絕大多數(shù)從事電氣設(shè)備管理的工程技術(shù)人員集中,所有成 員均有較強(qiáng)的從事QC攻關(guān)的理論實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。成員組成如表一所示:表一:QC攻關(guān)”活動(dòng)小組成員組成表序號(hào)姓名性別年齡職稱(chēng)職務(wù)1吳宙林男26助工組長(zhǎng)2孫華男41高級(jí)工程師主任3喻亦平女41高級(jí)經(jīng)濟(jì)師書(shū)記4周紅云男41高級(jí)工程師副主任5夏艷梅男41高級(jí)工程師專(zhuān)工6楊?lèi)?ài)群男36工程師技術(shù)員P-3、現(xiàn)狀分析:動(dòng)力事業(yè)部高壓風(fēng)機(jī)共有16臺(tái),其中引風(fēng)機(jī)8臺(tái),送風(fēng)機(jī)8臺(tái)。引風(fēng)機(jī)是火電廠 重要的輔助設(shè)備之一,它將鍋爐燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)除塵裝置后排向煙道,用來(lái)調(diào)整 鍋爐爐膛負(fù)壓。而送風(fēng)機(jī)

3、的作用是向爐膛內(nèi)提供燃燒所需的二次風(fēng)及磨煤機(jī)所需的干燥 用風(fēng)。它們的耗電量在廠用電的30 %左右,其運(yùn)行調(diào)節(jié)方式通常是通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)擋板 開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量,其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率不隨機(jī)組負(fù)荷變化進(jìn)行調(diào)節(jié),大量電能消耗在節(jié)流損失中P-3-2設(shè)備分析:小組成員從16臺(tái)高壓風(fēng)機(jī)中選取運(yùn)行狀況最好的兩臺(tái)風(fēng)機(jī)進(jìn)行分析。分別是 #3爐 甲引風(fēng)機(jī)和#3爐乙送風(fēng)機(jī)。其中引風(fēng)機(jī)為YKK45 6型電機(jī)(額定功率500KV額定電流 57A);送風(fēng)機(jī)為YKK400- 4型電機(jī)(額定功率400KW額定電流45A) , 97年10月投產(chǎn)。#3鍋爐甲引風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要參數(shù)電機(jī)型號(hào)額定功率(KW)額定電壓(V)額定電流(A)額定轉(zhuǎn)

4、速(r/mi n)功率因 數(shù)電機(jī)效率工頻運(yùn)行實(shí)際電流(A)YKK450-65006000579890.850.9633#3鍋爐乙送風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要參數(shù)電機(jī)型號(hào)額定功率(KW)額定電壓(V)額定電流(A)額定轉(zhuǎn)速(r/mi n)功率因 數(shù)電機(jī)效率工頻運(yùn)行實(shí)際電流(A)YKK400-440060004514890.850.9634P-3-2統(tǒng)計(jì)分析:小組查找統(tǒng)計(jì)分析2008年事業(yè)部#3爐甲引風(fēng)機(jī)和#3爐乙送風(fēng)機(jī)全年用電情況如表二所示:表二:業(yè)部#3爐甲引風(fēng)機(jī)和#3爐乙送風(fēng)機(jī)全年用電情況設(shè)備/ /日期#3爐甲引風(fēng)機(jī)(Wh)#3爐乙送風(fēng)機(jī)(Wh)1.271934161904852.2511142011

5、32833.271923841922764.2698280941945.271537921371966.261813561779847.271854361832768.271185961634859.262148016493410.27391089165611.265467210391412.27193416190485全年13499401612683P-4、目標(biāo)確定:根據(jù)上述現(xiàn)狀分析,由于風(fēng)機(jī)經(jīng)常處于較低的效率工況下運(yùn)行,風(fēng)門(mén)擋板開(kāi)度不到40 %,能耗巨大。為此小組制定活動(dòng)目標(biāo):對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻改造,實(shí)現(xiàn)引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨機(jī)組負(fù)荷變化而調(diào)整,提高效率,達(dá)到節(jié)約廠用電的目標(biāo)。P-5、原因分析:P-5-

6、1魚(yú)刺圖分析小組從人、設(shè)、環(huán)等三個(gè)方面分析導(dǎo)致風(fēng)機(jī)耗能大的原因,繪制出魚(yú)刺圖如圖二所示:運(yùn)行人員設(shè)備不能刻意抬高負(fù)荷電機(jī)功效低設(shè)備選型存在不符合電機(jī)的輸岀功率不隨機(jī)組負(fù)荷變化高壓風(fēng)機(jī)耗能大魚(yú)刺不能時(shí)刻調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)電機(jī)啟動(dòng)耗能大 h擋板、閥門(mén)的節(jié)流環(huán)境圖二:高壓風(fēng)機(jī)耗能大魚(yú)刺圖P-5-2主要原因分析小組成員通過(guò)各自經(jīng)驗(yàn)打分評(píng)價(jià)上述原因,小組反復(fù)認(rèn)真分析,進(jìn)一步確認(rèn)主要原表三:主要原因初步評(píng)價(jià)表:(主要原因?yàn)?,次要原因?yàn)?)序號(hào)故障原因?qū)O華喻亦平吳 宙 林周宏云夏艷梅楊 愛(ài) 群合計(jì)1不能時(shí)刻調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)11001032不能刻意抬高負(fù)荷10010133電機(jī)啟動(dòng)耗能大10111044電機(jī)功效低0100012

7、5設(shè)備選型存在不符合00010126電機(jī)的輸出功率不隨機(jī) 組負(fù)荷變化11111167擋板、閥門(mén)的節(jié)流1111015小組將表中評(píng)價(jià)5的原因項(xiàng)列為主要原因即:1、電機(jī)的輸出功率不隨機(jī)組負(fù)荷變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)2、擋板、閥門(mén)的節(jié)流。P-6、制定對(duì)策:為圓滿(mǎn)完成活動(dòng)目標(biāo),解決高壓風(fēng)機(jī)能耗大問(wèn)題,小組根據(jù)確認(rèn)的主要原因制定對(duì)J策o我們知道為了保證生產(chǎn)的安全可靠性, 各種生產(chǎn)機(jī)械在設(shè)計(jì)配套電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)均留有 一定的富余量。當(dāng)電機(jī)不能在滿(mǎn)負(fù)荷下運(yùn)行時(shí),多余的力矩增加了功率消耗,造成電能 浪費(fèi)。風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過(guò)調(diào)節(jié)入口或出口擋板、閥門(mén)開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié) 給風(fēng)量和給水量,因此大量能源消耗在擋板、閥門(mén)的節(jié)流過(guò)

8、程中。而使用變頻調(diào)速,如果流量減小,通過(guò)降低風(fēng)機(jī)或水泵的轉(zhuǎn)速即可滿(mǎn)足要求。由流體力學(xué)可知,P (功率)=Q (流量)x H (壓力),而流量Q與轉(zhuǎn)速N成正比, 壓力H與轉(zhuǎn)速N的平方成正比,則功率P與轉(zhuǎn)速N的立方成正比。當(dāng)所需流量減少,則 可調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率使電機(jī)轉(zhuǎn)速按比例降低,這時(shí),電機(jī)的功率 P即按三次方關(guān)系大500KVA 6KV直接高壓變頻裝置一臺(tái),并于#3爐甲引高壓變頻器爐乙送高壓變頻器幅度降低,比調(diào)節(jié)擋板、閥門(mén)節(jié)能4050%從而達(dá)到節(jié)能的目的,同時(shí)還可提高系統(tǒng)的 穩(wěn)定性及可靠性。為此小組決定采用高壓變頻技術(shù)對(duì)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造。同時(shí)仍保留原工頻運(yùn)行方 式,如果變頻器有故障時(shí),仍可將風(fēng)機(jī)

9、倒換至工頻方式下運(yùn)行。實(shí)施階段(D)2009年3月我部先對(duì)#3爐甲引風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻改造,在甲引風(fēng)機(jī)電機(jī)回路中增加400KVA 6KV直接高壓變頻裝置一臺(tái),并于 2009年3月投入生產(chǎn)。2009年9月我部又對(duì)#3爐乙送風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻改造,在乙送風(fēng)機(jī)電機(jī)回路中增加2009年9月投入生產(chǎn)#3改造后的引風(fēng)機(jī)采用一拖一自動(dòng)系統(tǒng)成套裝置,變頻調(diào)速系統(tǒng)采用交一直一交、高高方式,輸入側(cè)直接接6kV電壓等級(jí)的電源,輸出連接6kV異步電動(dòng)機(jī)。接線圖對(duì)比圖如圖三所示n總開(kāi)關(guān)K1 :變頻器合閘開(kāi)關(guān)K3 :工頻開(kāi)關(guān)變頻器、K2 :變頻器合閘開(kāi)關(guān)圖三:改造前后風(fēng)機(jī)一次接線圖對(duì)比圖三、檢查階段(C)C-1、# 3爐引、送風(fēng)機(jī)用

10、電量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)因考慮到甲、乙送風(fēng)機(jī)和甲、乙引風(fēng)機(jī)負(fù)荷分配不等的情況,我們以?xún)膳_(tái)風(fēng)機(jī)改造前和改造后,且JV全開(kāi)的情況下進(jìn)行一個(gè)月的數(shù)據(jù)做對(duì)比。表四為 #3爐甲引風(fēng)機(jī)在JV全開(kāi)時(shí)用電量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù):表四:# 3爐甲引風(fēng)機(jī)用電量統(tǒng)計(jì)表電量單位#3爐甲引風(fēng)機(jī)用電量#3爐甲引變頻風(fēng)機(jī)用電量10MWh19.3416+24.58008. 9976+21.94681OMWh43.921630.9444表五為#3爐乙送風(fēng)機(jī)在JV全開(kāi)時(shí)用電量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù):表五:#3爐乙送風(fēng)機(jī)用電量統(tǒng)計(jì)表電量單位#3爐乙送風(fēng)機(jī)用電量#3爐乙送變頻風(fēng)機(jī)用電量10MWh19. 2276+20.8370 :10. 9665+22.140910MW

11、h40.064633.1074C-2、年節(jié)電199.344萬(wàn)度,創(chuàng)效99.672萬(wàn)元#3爐甲引變頻風(fēng)機(jī)2009年5月份在JV全開(kāi)時(shí)一個(gè)月節(jié)約電能:43.9216-30.9444=12.9772( 10MW.h全年以風(fēng)機(jī)開(kāi)10個(gè)月,則年節(jié)約電能為:12.9772 X 10=129.772 (10MW.h以每度電0.5元計(jì)算,年創(chuàng)效益:129.972 X 1000X 0.5= 64.886 (萬(wàn)元)#3爐乙送變頻風(fēng)機(jī)2009年5月份在JV全開(kāi)時(shí)一個(gè)月節(jié)約電能:40.0646-33.1074=6.9572(10MW.h全年以風(fēng)機(jī)開(kāi)10個(gè)月,則節(jié)約電能為:6.9572 X 10=69.572 (10M

12、W.h以每度電0.5元計(jì)算,年創(chuàng)效益:69.572 X 1000X 0.5=34.786 (萬(wàn)元)總計(jì)年創(chuàng)效益:64.886+34.786= 99.672 (萬(wàn)元)C-3、投資回報(bào)率高,預(yù)計(jì)一年半收回成本 兩臺(tái)高壓變頻共投資162萬(wàn),則回報(bào)率為:99.672/162 X 100%61.5%100滄 61.5%=1.63計(jì)算可知,一年半可以收回成本。C-4、其他效益(1 )高壓變頻器的軟啟動(dòng)/停止功能(可以零轉(zhuǎn)速啟動(dòng))減小了啟動(dòng)沖擊電流對(duì)電 動(dòng)機(jī)和電網(wǎng)的沖擊,減小了電機(jī)故障,延長(zhǎng)了電機(jī)的檢修周期和使用壽命;同時(shí)還避免 了沖擊負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)的不利影響。(2 )變頻改造后,原調(diào)節(jié)閥門(mén)全開(kāi),不需要再作任何調(diào)節(jié),可延長(zhǎng)閥門(mén)使用壽命減少檢修維護(hù)費(fèi)用( 3 ) 高壓變頻器特有的平滑調(diào)節(jié)以及引風(fēng)機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低,減少了風(fēng)機(jī)及 電 機(jī)的機(jī)械磨損 ,降低了軸承、軸瓦的溫度,減少了檢修費(fèi)用,延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命, 噪音也將大幅度地降低。( 4 ) 采用自動(dòng)控制,進(jìn)一步提高了設(shè)備運(yùn)行控制和系統(tǒng)運(yùn)行管理的自動(dòng)化水平 從而真正實(shí)現(xiàn)

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