電力行業(yè)QC空壓機(jī)使用變頻器降低能耗20070312

1、 QC小組成果匯報材料集團(tuán)公司公用工程QC小組2006年12月28日目 錄第一部分 概 況第二部分 選題立項第三部分 制訂對策第四部分 對策實施第五部分 成果匯報公司簡介揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)創(chuàng)建于1971年，是一家產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合、科工貿(mào)一體化的中國大型醫(yī)藥企業(yè)集團(tuán)。總部位于長江之濱、“長三角”名城江蘇省泰州市，現(xiàn)有員工5000余人，總資產(chǎn)50億元，總占地面積約200萬平方米。2004年集團(tuán)銷售收入、利稅指標(biāo)雙雙躍居全國醫(yī)藥企業(yè)第一名，成為中國制藥企業(yè)的新科狀元，并躋身中國最大企業(yè)集團(tuán)500強(qiáng)和全國納稅500強(qiáng)。隨著集團(tuán)在泰、寧、滬、川、京、廣等地戰(zhàn)略布點的成功實施，揚(yáng)子江參與國際市場競爭的步伐將邁得更

2、加堅實。奮進(jìn)中的揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)，像生生不息的滔滔揚(yáng)子江那樣，以產(chǎn)業(yè)報國的情懷，竭誠為全人類的健康服務(wù)。第一部分 概 況一、車間介紹公用工程作為輔助車間，設(shè)備種類較多。車間承擔(dān)著向所有的生產(chǎn)車間供應(yīng)合格的工藝用水、真空、壓縮空氣等介質(zhì)及保證電梯、水、電等公用設(shè)施正常運(yùn)行、供應(yīng)的任務(wù)。由于設(shè)備多、功率大且大都連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以一直以來公用工程都是公司的能耗大戶。二、小組介紹1、小組簡介：小組名稱“工到功成”QC小組課題類型攻關(guān)型成立時間06年2月活動時間06年3月06年8月組 長姚 智出勤率964%課題指導(dǎo)朱 宇活動課題降低空壓機(jī)耗電量序號姓 名年齡文化程度小組分工1姚 智27本科組織協(xié)調(diào)2徐小明27

3、大專方案編制3許繼平28中專組織實施4欒建國25高中操作實施5陳恒飛23中專操作實施6朱 宇30本科統(tǒng)籌策劃7孫明明25本科論文發(fā)表制表人：徐小明 日期:2、活動制度：有計劃、有對策、有措施、有記錄、有檢查、定時間、定內(nèi)容、定責(zé)任人：每月一次1、有關(guān)TQC知識教育學(xué)習(xí)討論、找問題、找材料、有總結(jié)、有措施、有落實日期、有負(fù)責(zé)人、有記錄、有檢查2、檢查上月活動的成果3、討論解決活動中出現(xiàn)的問題4、總結(jié)本月QC活動情況5、提出下階段活動目標(biāo)措施隨機(jī)活動特殊情況，隨時活動現(xiàn)場討論，得出結(jié)論制表人：徐小明 日期:3、培訓(xùn)情況：QC小組成員均參加過廠級以及質(zhì)量管理部門組織的TQC知識學(xué)習(xí)，能熟練的掌握和運(yùn)

4、用TQC的有關(guān)常用數(shù)理統(tǒng)計工具，從而使技術(shù)改進(jìn)等方面有了明顯進(jìn)步。4、本課題活動時間及程序:制表人：徐小明 日期:表示計劃進(jìn)度表示實際進(jìn)度每項滿分為5分第二部分 選題立項一、選題理由降本增效上級要求42039662116917985660996808731405903475646.5%23.4%10.9%11%8%車間現(xiàn)狀  56208521169171524964420396613.4%50.4%36.3%  678528342856199526487458408549211691732%16.2%13.4%9.4%19.3%咨詢廠家降低空壓機(jī)耗電量制表人：徐小明 日期:

5、06.3.15二、現(xiàn)狀調(diào)查1、空壓機(jī)系統(tǒng)概述本公司共有三臺LW22/7型無潤滑空氣壓縮機(jī)，功率為132kw,其特點是氣缸內(nèi)無須注油，從而獲得潔凈的壓縮空氣(氣體)，使用壓力，排氣量為22(20)m3/min，其型式為 L型二級雙缸復(fù)動水冷式。排氣壓力一級、二級0.7（0.8）(表壓Mpa)冷卻水消耗4.8m3/h。具體供氣流程及空壓機(jī)結(jié)構(gòu)如下圖所示：制表人：許繼平 日期:當(dāng)啟動裝置開啟后，電動機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)通過三角皮帶輪帶動壓縮機(jī)曲軸，再通過連軒和十字頭，使活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)直線運(yùn)動，當(dāng)活塞由外止點向內(nèi)止點，開始移動時，氣缸內(nèi)活塞外側(cè)處于低壓，氣體通過進(jìn)氣閥進(jìn)入氣缸，當(dāng)活塞由內(nèi)止點向外止點移動

6、時，進(jìn)氣閥關(guān)閉，氣缸內(nèi)的氣體則被壓縮而提高壓力，當(dāng)壓力超過排氣閥釙氣體壓力時，排氣閥打開，開始排出壓縮氣體 ，當(dāng)活塞達(dá)到外止點時，排氣完畢，到此完成一個工作循環(huán)，氣體經(jīng)過一級氣缸壓縮每經(jīng)中間冷卻器冷卻后進(jìn)入二級氣缸，同樣再次壓縮后和、進(jìn)入儲氣罐中，以備使用。2、主電機(jī)以星三角降壓起動起動時的電流很大，影響電網(wǎng)的穩(wěn)定及其它用電設(shè)備的運(yùn)行安全。公司現(xiàn)有空壓機(jī)全部工作在工頻狀態(tài)。生產(chǎn)的工作狀況決定了用氣量的時常變化，這樣就導(dǎo)致了空壓機(jī)頻繁的卸載和加載，對電動機(jī)、空壓機(jī)和電網(wǎng)造成很大的沖擊。由于電機(jī)不允許頻繁啟動，空壓機(jī)卸荷運(yùn)行時雖然不產(chǎn)生壓縮空氣，但電機(jī)仍然要空載運(yùn)行，其用電量為滿負(fù)載的60%左右，

7、這部分電能被白白的浪費(fèi)。3、耗電情況表（380×240）/1000×16H×360=525312度（380×140）/1000×8H×360=153216度525312+153216=678528度制表人：徐小明 日期:06.4.15三、設(shè)定目標(biāo)根據(jù)公司污水處理站羅茨風(fēng)機(jī)變頻改造經(jīng)驗，改造后可以節(jié)能20%以上，故我們的設(shè)定目標(biāo)為 ： 降低空壓機(jī)耗電量20% ！四、目標(biāo)可行性分析依據(jù)實現(xiàn)此次QC活動的目標(biāo)，我們主要有以下四個方面的保證：1、經(jīng)驗依據(jù)：根據(jù)污水處理站羅茨風(fēng)機(jī)變頻改造經(jīng)驗，改造后可以節(jié)能達(dá)到20%以上，故我制定的節(jié)能目標(biāo)為2

8、0%是可行的。2、技術(shù)保障：小組成員均具有實際生產(chǎn)經(jīng)驗，能夠正確的分析解決實際問題，而且隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，各種節(jié)能降耗的方法越來越多、越來越成熟，應(yīng)用越來越廣泛。3、領(lǐng)導(dǎo)重視：公司領(lǐng)導(dǎo)非常重視降本增效，為QC小組提供充足的資金支持。因此可以確信，我們所確定的目標(biāo)是切實可行的！五、原因分析小組采用了頭腦風(fēng)暴法詳細(xì)地分析了影響空壓機(jī)耗電量的各種因素，如以下樹狀圖所示：系統(tǒng)泄漏培訓(xùn)不到位操作不規(guī)范人員素質(zhì)差潤滑方法不當(dāng)空載時間長潤滑油質(zhì)量差潤滑周期不當(dāng)潤滑不好空壓機(jī)耗電量大星三角啟動啟動電流大工頻運(yùn)行 制表人：徐小明 日期:06.4.22針對上圖根據(jù)關(guān)聯(lián)圖原理我們小組全體同志經(jīng)過認(rèn)真分析和討論

9、，初步判定的因素為：1、工頻運(yùn)行2、星三角啟動；3、空載時間長；4、潤滑周期不當(dāng)；5、潤滑油質(zhì)量差；6、潤滑方法不當(dāng)；7、人員素質(zhì)差；8、系統(tǒng)泄漏9、培訓(xùn)不到位。六、要因確認(rèn)根據(jù)關(guān)聯(lián)圖原理我們小組全體同志經(jīng)過認(rèn)真分析和討論，對影響空壓機(jī)耗電量的原因制訂了要因確認(rèn)計劃表，并按計劃進(jìn)行確認(rèn)：星三角啟動現(xiàn)場調(diào)查系統(tǒng)啟動方式對耗電量的影響欒建國工頻運(yùn)行現(xiàn)場調(diào)查工頻方式運(yùn)行對耗電量的影響陳恒飛空載時間長連續(xù)檢測確認(rèn)空載時間許繼平潤滑周期不當(dāng)現(xiàn)狀調(diào)查確認(rèn)操作方法徐小明潤滑油質(zhì)量差現(xiàn)狀調(diào)查確認(rèn)潤滑油質(zhì)量許繼平潤滑方法不當(dāng)現(xiàn)場調(diào)查潤滑方法是否正確陳恒飛人員素質(zhì)差現(xiàn)狀調(diào)查人員素質(zhì)情況徐小明系統(tǒng)泄漏現(xiàn)場調(diào)查系統(tǒng)是

10、否存在泄漏孫明明培訓(xùn)不到位現(xiàn)狀調(diào)查調(diào)查培訓(xùn)情況許繼平制表人：徐小明 日期:06.4.251、系統(tǒng)啟動為星三角方式空壓機(jī)系統(tǒng)主電機(jī)采用星三角方式啟動，啟動時電流較大，小組調(diào)查了4月26日至4月30日五天的空壓機(jī)啟動情況，如下表：3923953903983957秒8秒9秒8秒8秒制表人：欒建國 日期:06.4.28從上表可以看出，雖然空壓機(jī)啟動時電流很大，要消耗一部分電，但由于啟動時間很短，對空壓機(jī)整體耗電影響不大！結(jié)論：非要因2、系統(tǒng)采用工頻運(yùn)行方式目前國內(nèi)輸電網(wǎng)供電方式都采用50HZ工頻方式，在滿載時設(shè)備總電流約為240A，在空載的狀況下，由于設(shè)備仍工作在50HZ工頻狀態(tài)，其電流約為140A，

11、所以對設(shè)備耗電量影響較大。結(jié)論：要因3、空載時間長 從2006年4月13至15日，我小組首先抽查了空壓機(jī)主要供氣的5個車間非生產(chǎn)時使用壓縮空氣的設(shè)備的臺數(shù)，如下表：配料罐膠塞機(jī)洗瓶機(jī)凍干機(jī)滅菌柜貼標(biāo)機(jī)膠塞清洗機(jī)2臺滅菌柜2臺配料罐2臺加濕機(jī)2臺貼標(biāo)機(jī)2臺洗瓶機(jī)3臺灌裝機(jī)3臺殺菌干燥機(jī)3臺滅菌柜6臺配料罐貼標(biāo)機(jī)5臺洗瓶機(jī)5臺貼標(biāo)機(jī)3臺滅菌柜3臺配料罐顆粒機(jī)膠囊充填機(jī)5臺包裝機(jī)7臺包衣機(jī)3臺壓片機(jī)3臺博士聯(lián)動線69臺1臺1.45%制表人：陳恒飛 日期:06.4.28從上表看出，我廠在夜班時由于只有極少設(shè)備需要壓縮空氣，所以空壓機(jī)處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，這樣耗電量大大增加！另外我小組調(diào)查了5月5日至5月9

12、日五天空壓機(jī)的運(yùn)行情況，如下表：8:3624:0092439542.75%00:0024:00144059541.32%7:1824:00100243143.01%7:0824:00101245945.36%00:0024:00144057640%制表人：許繼平 日期:06.5.10空壓機(jī)滿載電流約為240A、工作時間約為空壓機(jī)工作周期的42.49%；而空載電流約為140A、工作時間約為空壓機(jī)工作周期的57.51%，由餅形圖顯示：從上圖可以看出，空壓機(jī)平均滿載比只有42.49%，平均空載時間為57.51%，這部分電能浪費(fèi)較大！空壓機(jī)空、滿載對比餅分圖制圖人：許繼平 日期:06.5.10從上圖可

13、以看出，各車間生產(chǎn)時空壓機(jī)平均滿載比只有42.49%，平均空載時間為57.51%，再加上非生產(chǎn)時空壓機(jī)更是在大部分時間處于空載狀態(tài)，所以空載所導(dǎo)致的電能浪費(fèi)較大！結(jié)論：要因4、潤滑周期不當(dāng)目前采用的潤滑周期是按照設(shè)備說明書，并參照其他設(shè)備的潤滑周期設(shè)定的，對空壓機(jī)接近潤滑周期的潤滑部位檢查發(fā)現(xiàn)，潤滑情況依然良好，所以目前采用的潤滑周期比較合理。結(jié)論：非要因5、潤滑油質(zhì)量不好經(jīng)過對空壓機(jī)使用的潤滑油的調(diào)查，空壓機(jī)一直使用潤滑油油為中國石油化工股份有限公司潤滑油分公司生產(chǎn)的迅能中負(fù)荷空氣壓縮機(jī)油，型號為L-DAB150，為空氣壓縮機(jī)專用油，質(zhì)量較好。結(jié)論：非要因6、潤滑方法不當(dāng)目前采用的潤滑方法是

14、按照設(shè)備廠家要求，并參照其他設(shè)備的潤滑方法確定的，并納入空壓機(jī)維護(hù)規(guī)程中，操作工完全按照規(guī)程進(jìn)行操作，所以目前采用的潤滑方法比較合理。結(jié)論：非要因7、人員素質(zhì)差目前空壓機(jī)操作人員有100%都是大、中專以上學(xué)歷，而且都經(jīng)過崗前培訓(xùn)、崗前素質(zhì)綜合教育，并通過四級上崗考試合格后方可上崗，從而人員素質(zhì)也很高。結(jié)論：非要因8、系統(tǒng)泄漏對目前空壓機(jī)系統(tǒng)的制備、輸送到終端使用進(jìn)行排查，確認(rèn)系統(tǒng)各位置密封良好，不存在泄漏點。結(jié)論：非要因9、培訓(xùn)不到位廠和車間每年均通過多種方法對職工進(jìn)行質(zhì)量教育培訓(xùn)，每月最少一次崗位知識教育培訓(xùn)。據(jù)05年培訓(xùn)檔案統(tǒng)計空壓機(jī)操作人員人均培訓(xùn)時間達(dá)40小時，受教育培訓(xùn)合格率達(dá)95以

15、上。培訓(xùn)內(nèi)容培訓(xùn)時間參加人數(shù)出勤率合格率操作SOP15910098維護(hù)SOP15910095現(xiàn)場操作129100100制圖人：許繼平 日期:06.5.12由以上分析可知，主要原因有：1）系統(tǒng)采用工頻運(yùn)行方式2）空載時間長第三部分 制訂對策一、 制定對策二、根據(jù)上述影響空壓機(jī)耗電量的原因，小組成員經(jīng)過認(rèn)真分析、討論，對每一條原因提出了解決對策，具體內(nèi)容如下表：主要原因?qū)Σ撸╳hat）目標(biāo)（why）措施（how）負(fù)責(zé)人（who）地點（where）完成時間（when）1系統(tǒng)工頻運(yùn)行采用變頻器控制降低空載運(yùn)行時頻率加裝變頻器，修改電路許繼平動力房2006-5-302空載時間長提高利用率降低夜班能耗夜班

16、不用的車間停機(jī)，并使用購買小功率空壓機(jī)供氣徐小明凍干粉針車間2006-6-10 第四部分 對策實施一、變頻控制根據(jù)以上分析、討論，統(tǒng)一認(rèn)識，并根據(jù)現(xiàn)場實際情況，我們用一臺變頻器來控制兩臺空壓機(jī)(如下圖)，通過電氣控制相互轉(zhuǎn)換兩臺空壓機(jī)的變頻運(yùn)行；當(dāng)一臺空壓機(jī)出現(xiàn)故障時，可以轉(zhuǎn)換到另一臺空壓機(jī)上運(yùn)行，不會影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。這樣，即節(jié)省了設(shè)備投資，又能滿足生產(chǎn)工藝的需要。接觸器接觸器接觸器壓力設(shè)定變頻器壓力傳感信號接觸器接觸器M2M1壓力傳感器儲氣罐1#空壓機(jī)2#空壓機(jī)至用氣車間制圖人：許繼平 日期:06.5.26如下圖所示，系統(tǒng)改造時，在保留原工頻系統(tǒng)情況下，增加變頻系統(tǒng)，做到了工頻/變頻互鎖

17、切換。通過外部控制電路，使空壓機(jī)起停操作步驟仍然如前，操作簡單，安全可靠?？諌簷C(jī)電機(jī)進(jìn)氣接觸器變頻調(diào)速控制柜380VAC可編程控制器原軟啟動系統(tǒng)變頻器斷路器接觸器空壓機(jī)主控制系統(tǒng)380VAC壓縮機(jī)制圖人：許繼平 日期:06.5.28二、提高利用率由于夜間只有凍干車間凍干機(jī)需要使用壓縮空氣，且耗電量很少，故購買一臺WW-1.8/10全無油潤滑空氣壓縮機(jī)，功率為2×7.5kw。將小空壓機(jī)連接在凍干壓縮空氣儲罐出口管道上（如下圖所示），在白天車間生產(chǎn)時，將小空壓機(jī)和連接小空壓機(jī)管道上的閥門關(guān)閉，將壓縮空氣儲罐出口的閥門打開，利用動力中心變頻控制的大空壓機(jī)供氣；夜里非生產(chǎn)時段，將大空壓機(jī)和凍

18、干壓縮空氣儲罐出口的閥門關(guān)閉，打開空壓機(jī)和連接小空壓機(jī)管道上的閥門，利用小空壓機(jī)對凍干機(jī)進(jìn)行供氣。制圖人：徐小明 日期:06.6.2我們實施過程中遇到如下問題：序號問題導(dǎo)致的后果1電動機(jī)經(jīng)過變頻器變頻后，轉(zhuǎn)速降低電機(jī)風(fēng)扇的散熱效果也相應(yīng)的降低2在滿足生產(chǎn)工藝的要求下，壓力設(shè)定越低越好，車間用氣設(shè)備對壓力的需求不一致空壓機(jī)排氣壓力越高，所需的電機(jī)軸功率越大，電機(jī)耗電也就越多制圖人：許繼平 日期:06.5.28針對以上問題，我們綜合節(jié)能效果和空壓機(jī)的機(jī)械特性，采取了如下措施，使問題得到了解決：將變頻器運(yùn)行頻率下限設(shè)定為30HZ，避免轉(zhuǎn)速過低使電機(jī)發(fā)熱綜合各設(shè)備生產(chǎn)要求情況，將壓力設(shè)定為0.65MP

19、a制圖人：許繼平 日期:06.6.10第五部分 成果匯報一、 效果檢查抽樣檢查：2006年6月的未使用變頻時空壓機(jī)日耗電量（連續(xù)抽取九天）與6月份項目實施后的耗電量（連續(xù)抽取九天：）的對比，具體數(shù)據(jù)如下：日期6.216.226.236.246.256.266.276.286.29未用變頻器155791560115620156411565815679156981571815740日耗電（15740-15579）×120÷9=2147日期6.216.226.236.246.256.266.276.286.29使用變頻器158271584315857158681588115894

20、159061591615926日耗電（15926-15827）×120÷9=1485節(jié)電率（2147-1485）÷2147=30.8% 注：表中數(shù)值為每日7：00表記錄，空壓機(jī)電機(jī)倍率為600/5。制圖人：徐小明 日期:06.7.1階段耗電量攻關(guān)前平均值2147度攻關(guān)后平均值1485度攻關(guān)后耗電量降低比例30.8%21471718148505001000150020002500攻關(guān)前目標(biāo)值攻關(guān)后日平均耗電量對比表30.8%制圖人：孫明明 日期:06.7.10通過上圖可以看出，經(jīng)過改造后日耗電量達(dá)到降低20%的預(yù)定目標(biāo)！ 二、效益1、經(jīng)濟(jì)效益通過本次QC小組活動，將空壓機(jī)的耗電量降低了20%以上，達(dá)到并超過預(yù)期目標(biāo)值?；顒忧昂笕蘸碾娏?、電費(fèi)及活動期間06年6月至06年8月三個月（以90天計）節(jié)約的電費(fèi)具體數(shù)值見下表：0.6元/度2147度2075×0.6=1245元1485度1485×0.6=891元1245-891=354元活動期間共節(jié)約電費(fèi)354×90=31860元制圖人：許繼平 日期:06.7.142、無形效益1）保證車間生產(chǎn)：通過本次QC攻關(guān)后，壓縮空氣壓力波動范