节能改造项目建议书

山东华鲁恒升化工股份有限公司

大氮肥一期水站节能改造项目建议书

立项单位：生产部

项目负责人：

生产副总：

立项日期：2010-8-11

报送：总经理财务部投资部设计院工程技术部采购部

节电改造项目建议书

一、背景

（1）、国内用电环境分析

能源的开发和控制是一个世界性的课题，它直接关系到人类的生存和发展，目前，我国在用电方面正面临着长期性的电力短缺和紧张局面，随着《中华人民共和国节约能源法》、《节约用电管理办法》（国办发[2004]30号）、《国务院办公厅关于开展资源节约活动的通知》等相关政策、法规的相继出台，鼓励各用电企业采用好的方式加大节能技术改造，并且把节能列入政府工作范围，作为政府职能考核的一项重要手段。据世界能源研究报告，中国目前电力缺口在9.93%，到2010年将达到15%。节电将成为最后一个国情产业，节电成本是未被控制的最后一项成本。

（2）、节电改造的必要性:

节电对企业与用户而言最直接的收益就是节省电费开支，降低成本，提高经济效益。目前电费开支已成为许多商业企业位居第三或第四位的经营性支出，过去企业对电费的控制显得力不从心，交纳电费似乎天经地义。节电设备的应用，使电费开支不可控变为可控，为企业开发最后一项成本控制提供了条件。而且由于节电器投资回收期较短，企业由此将得到长期丰厚的节支回报，其次，节电器的投用，可以延长设备（电机、灯具、其它负载）寿命，大大减少设备损坏率及其设备更换和维护费用，避免了因设备故障停机而直接影响到停产所造成的巨大损失，同时减少电力扩容的投资，其综合经济效益十分显著。

二、风机、水泵节电原理

高压变频器节电原理：风机、水泵是各行各业中普便使用的设备，在实际的使用过程中，因工艺的需要经常调节风机、水泵的流量、压力、温度等。目前大多数风机、水泵采用传统的档板或阀门进行调节，即在需要降低流量时以增加阻力的方式部分关闭档板或阀门，使大量能量消耗在档板或阀门上。采用变频调速技术后可以随工艺的要求实现动态调节，大幅减少能耗，达到节电的效果。

1、风机节电原理：

图中曲线（1）为风机在恒定转速n1下的风压一风量

（H―Q）特性，曲线（2）为管网风阻特性（风门全开）。

假设风机工作在A点效率最高，此时风压为H2，风量为

Q1，轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比，在图中可用面

积AH2OQ1表示。如果生产工艺要求，风量需要从Q1减

至Q2，这时用调节风门的方法相当于增加管网阻力，使

管网阻力特性变到曲线（3），系统由原来的工况点A变

到新的工况点B运行。

从图中看出，风压反而增加，轴功率与面积BH1OQ2成正

比。显然，轴功率下降不大。如果采用变频器调速控制

方式，风机转速由n1降到 n2，根据风机参数的比例定

律，画出在转速n2风量（Q―H）特性，如曲线（4）所

示。可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3大幅度

降低，轴功率N3随着显著减少，用面积CH3OQ2表示。

节省的功率△N=（H1-H3）×Q2，用面积BH1H3C表示。

显然，节能效果十分明显。

2、水泵的节能原理：

许多用泵场合都需在维持恒压的情况下改变给水量（流

量Q）从左图可知：当流量Q1降至Q2若不改变水泵转速,

扬程将升至B工作点，其功率可用H2×Q2来计算，对应

面积BH20Q2。原A工作点功率Q1×HT图上面积AHTOQ1，

两者所耗功率变化不大，如果我们降低转速至（2）即可

节能Q2×H2－Q2×HT=Q2（H2－HT），图DBH2HT的面积即

是节能值。再如流量变至Q3若仍以额定转速运行，所需

功率Q3×H1，浪费能量为FCH1HT。与风机节能原理相同

水泵电机输出功率正比于转速三次方关系，用变频器进

行调速，流量下降，可保持恒压HT 若转速下降至额定转

速的80%，轴功率下降至额定功率的51.2%,流量下降至

Q3,若使扬程恒定,可使转速下降到额定转速的70%,此时

轴功率是额定值的34.3%,节能达65.7%。

3、直接经济效益

通过变频调节电机转速，使电机出力与需求相当，不会造成能量浪费。

4、间接经济效益省：

工频启动电机时，启动电流是电机额定电流的6-7倍，对电机、电缆、开关冲击大，容易损坏；变频器启动，对电机、电缆、开关无冲击电流，设备健康水平大大提高，减少维护费用、停机损失。

5、增强设备的可靠性

用高压变频器后，启动频率低、转速低，电流小且平稳，实现软启动。避免了用工频启动时的大电流大转矩对电机、电缆、开关及机械设备的不利冲击，不仅延长了电机等设备的使用寿命，也减轻了轴承的磨损，提高了设备的可靠性，同时高压变频器具备3秒的断电运行功能，可抵制电网波动的影响。

6、提高自动化水平

变频调速装置都配有计算机接口，可以很方便的与工业标准通讯系统、能源管理系统和其它系统联接，极大的提高了机组的自动控制水平。

7、减轻操作人员的劳动强度

机组的负荷发生变化，改变引风机挡板来调节风量，控制比较困难，而变频调速可以通过增减频率来调整，操作非常简单、灵活。

三、大氮肥一期水站现场工艺流程描述及现场设备运行情况分析

大氮肥一期水站的水泵分别采用并联的方式使各泵出口管路并与系统供水总管路，水泵进口阀门全开，出口阀门做为调节阀门。通过后台仪表检测总管压力，通过调节出口阀门的大小来改变系统的水压力

和流量，满足工艺生产用水的要求.阀门调节方式为手动，所有水泵均采用直接启动的方式，单机对单柜,

各高压柜均带有综合保护装置。

大氮肥的一期水站，供水水泵均为离心清水泵，配套电机为6KV 2240KW的三相交流异步电动机. 系统水流量的调节采用调节出口阀门的方式,出口调节阀门采用手动蝶阀.测量时阀门运行开度均在25%左右，阀门前压力为0.8Mpa, 阀门后压力为0.41Mpa,从而形成阀门前后的极大的水压差值，造成严重的节

流损失，同时造成系统管路的管阻加大.由于管阻的加大，在水泵全速运行时易造成泵体，管路，阀门振动，影响设备使用寿命。且系统操作自动化程度较低，耗能严重。若采用高压变频调速技术，替代传统的

阀门调节技术，理论上能达到节能降耗和提高系统自动化操作的双重目的。从目前测算看大氮肥一期水站

理论上节电率在35%左右。

（一）大氮肥一期水站设备数据

1、设备参数明细

2、大氮肥一期水站设备实测数据如下：

1#水站：

注：4#循环水泵没开启使用，开启运行情况和1#，2#,3#循环水泵运行情况基本相同。（二）、节电率计算

（1）、节能计算理论依据