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湖北红安卷烟厂节能工程
发布日期:2010-06-08     点击次数:4137  

行业背景





        烟草行业是重点的能耗企业,其主要用电设备是空压站的空气压缩机、真空泵、锅炉、水泵、除尘风机、制冷系统空调系统等等为主要能耗设备。我公司针对烟草系统中大功率能耗设备进行重点科研攻关,研制出烟草系统空压机、真空泵锅炉节能系统控制软件。




空压机改造工程

   

        **烟厂有两台180KW及三台132KW空压机(柳州螺杆式),常用两台(分别为180KW一台,132KW一台),工艺用于气动,原设计压力为10公斤,但在实际运行中却频繁波动于7~8公斤,电机电流一般在60%~90%之间,储气罐内气压一般为7.3公斤,空压机的排气压力处于0.68-0.85MPA之间,当排气压力低于0.68MPA的时候压缩机开始加载,当排气压力达到0.85MPA的时候压缩机减载,压力波动较大,引起电能大量消耗。有鉴于此,该设备为节能改造重点工程。

原设备设计存在的问题:
        一是由于空压机在满负荷状态下长时间运行,空气压缩机的拖动电机本身不能调速,电机不允许频繁启动,导致在用气量少的时候电机仍然要空载运行,电能浪费巨大。
       二是设计余量偏大且工频起动设备时的冲击大,电机轴承的磨损大,设备维护量大。通过这次节能技术改造,将压力输出,恒定在0.7MPA,当生产用气量增大或减少时,通过WINENER-KY软件进行实行监控,将压力波动值通过计算转换为4-20MA模拟信号,实时输入给变频器进行计算,并将结果输入给电机,使电机进行转速动态调节,现场运行情况变频器运行动态频率为30-50HZ上下变动,电动机的转速大大降底,大幅度减小电动机的运行功率,我们在软件中设置工作底频为30HZ,通过2007年11月8号24小时运行时的观察,当车间用气量较少时,变频器输出频率为30 HZ底频运行, 180KW空压机旁路时工作电流为330A左右,变频时电流波动在180-290A,132KW空压机旁路时工作电流为220A,变频时电流恒定在150A- 210A上下波动。

 锅炉节能改造工程

 
 
      


       **烟厂有一台20吨锅炉,其引风机和鼓风机的功率分别为90KW和37KW,风门开度为70~80%,电机运行电流均在60%~90%之间。
风机在设计上存在的问题:
        一是风机流量的设计均以最大风量需求来设计,其调整方式采用档板、风门、回流、起停电机等方式控制,无法形成闭环回路控制,也较少考虑省电的观念。
        二是电气控制采用直接或Y-△起动,无法具有软起动的功能,机械冲击大,传动系统寿命短,震动及噪音较大,需要的电源容量大,功率因数较低等。通过节能改造,克服风机上缺点,进行变频调速控制风量的大小并且不改变风压。通过现场状况反复比对,将引风机设定频率值为43HZ,旁路时工作电流为150A左右,变频时电流恒定在110A。鼓风机频率值为36HZ,旁路时工作电流为45A左右,变频时电流恒定在20A。现场根据车间用气量情况,可以在上位机WINENER-GL软件进行设置,对引风机和鼓风运行频率进行调节,从而改变风量大小,满足生产要求。

节能效果对比分析

        通过2007年11月12日24小时实测对比,180KW和132KW空压机24小时所消耗电能(180+132)×0.9×24=6739度,夜间一台132KW空压机?;?,132×0.9×12=1426度,即空压机一天消耗的电量为5313度。24小时200KW变频器输出功率读数为(3767-1906)=1861度,200KW变频器输出功率读数为(1382-813)=569度,合计为2430度。节电为(5313-2430)=2883 度,节电率2883/5313=54%,以0.68元/度工业用电计算,两台空压机24小时一年满负荷工作所节约电费:2883×0.68×330=646945.2元。


 
                                                      市电运行空压站三相电流                                                                   节能运行空压站三相电流
       锅炉房引风机90KW节电率为22%,鼓风机37KW电节率为45%,两台风机每小进节电36.45度。按每天工作5小时,节约电费为:5×0.68×330=40896元。两项合计年节约电费687841元。

改造后系统优点

一是经济效果明显,节电率在25%以上,为企业创造了巨大的经济效益。投资回收期在1.71年。
二是减少了机器的噪音。利用PLC和变频器实现了机器的软启动、软停止,避免了空压机启动时对电网的冲击,减少了对设备的维修量。
三是两套控制回路可保证系统的正常、安全运行。
四是自动化程度高,实行了恒压控制,压力可以人工现场设置。

 

 

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