江蘇華昌化工熱電項目
時間：2021-06-17
改造設備：過濾引風機、一次風機、水泵等
改造功率：500-1120KW；改造臺數：5臺；節電率：22-38%
年節約用電：821萬度（KWH）
一、現場情況
1、相關工況
根據對現場情況的初步了解，貴公司分別有75T 和130T 鍋爐各二臺，其中1#與2#鍋爐相同，3#與4#鍋爐相同，而#4 鍋爐引風機及一次風機已完成變頻節電改造工作。按照當時數據采集時的鍋爐運行情況，風機電動機的負載率大多在60%～85%，存在“大馬拉小車”現象。
2、改造方案
根據現場引風機運行情況，建議將#1～#3 鍋爐引風機的電動機主回路分別增加智能節電控制系統。
為了保證鍋爐引風機運行的可靠性，智能變頻節電器具有工頻旁路裝置，當變頻器發生故障停止運行時，電機可以切換到工頻方式下運行，這樣可以保證鍋爐的運行要求，提高了整個系統的安全穩定性。引風機和送風機之間的聯鎖仍采用系統原聯鎖方式。
設置遠程控制和本地控制兩種控制的方式，遠程可通過DCS 對變頻器進行啟動、停機、調速等控制，并可在DCS 上顯示變頻器的運行數據和當前狀態，實時監控系統運行。
1）、在#1～#3 鍋爐引風機電機上分別采用一拖一方式改造；
2）、變頻器給定頻率由用戶從DCS 端直接給定；
3）、運行信號、停止信號等從DCS 給定；
4）、變頻器的運行狀態信號從變頻器的控制柜送到DCS，以便實時觀察；
5）、改造后對風量及風壓的控制，直接通過調節變頻器輸出頻率，實現電動機轉速的調節即可；
6）、將相應引風機的入口風門全部打開，不再調節風門開度，用控制電機轉速的方法來調節所需的風量及風壓。
二、改造后的效果及投資回報
(一)、節能效益
以3#爐引風機計算為例電機額定電壓6KV、額定功率1120KW，實際運行電流約為82A，功率因數COSΦ取0.8，風門實際開度約60%，根據以往改造經驗，其實際風量約為額定風量的72%左右。
未使用節電器時風機功率按下式計算：
P 原=1.732×Ⅰ×V×COSΦ
=1.732×82×6×0.8 ≈682KW
使用節電器后，根據相似定律，風機功率由下式計算
P 節=（Q 節/Q 定）3×P 額/(η1×η2)
=0.72³×1120/(0.96×0.95)≈458KW
η1 為節電器效率取0.96，η2 為傳動效率取0.95；
應用節電器后，擋板將置于全開位置?？紤]目前管網阻力，
節電率=（682-458）÷682≈32.8%
年節電量= (682-458)×330×24≈177.4 萬KWh
由工況數據分析可知，采用調節擋板方式，引風機年（年運行330 天計）耗電量約540 萬度，使用節電器后的年用電量約362.6 萬度，年節電量約177.4萬度左右，以電度電價0.5 元/kWh 計算，年節約電費約88.7 萬元。
上述計算中，以鍋爐在當時運行負荷下的數據為基礎。鍋爐運行負荷是隨系統的負荷而變化，其引風機的運行也跟隨系統負荷需求變化，不同的運行負荷，其消耗的電量不一樣，節電率也會不同，系統負荷高時風機節電率較低，反之則較高。
根據現場運行數據，則大致節電率范圍如下：
表中數據供節電功率計算和回收周期計算參考，具體節約電量應以改造前后在相同工況、相同運行時間下電力計量表數據為準。
2、投資回報期
根據平均節電率，一般在兩年左右，投資成本即可從節約的電費開支中收回
(二)、綜合效能
1、節約電能
采用高壓智能節電器可以節約大量電能，一般節電率可達22～45%。
2、有利于機組安全穩定地運行
采用高壓節電器后，風機風道檔板在全開位置，風道檔板壓流損失減小，由于節電器可以非常平滑穩定的調整風量，運行人員可以自如的調控燃燒，鍋爐運行參數得到了改善，提高了鍋爐效率,從而保證系統及發電機組的安全與穩定運行。
3、延長電機、風機以及閥門等的使用壽命
采用高壓節電器，實現風機電機軟起動，起動電流在額定電流以內，消除了直接起動時巨大電應力對電機的損壞和對設備的沖擊。這都使得電機和風機以及閥門等使用壽命延長。
4、減少了維修工作量和維修費用
采用節電器后，無論哪種工藝條件，隨時可以通過調整轉速使風機在接近額定狀態下工作，這樣就可避免因通過風門控制使風機過多偏離額定工作區而引起的振動，通常情況下，節電系統的應用主要是為了降低風機的轉速。由于啟動緩慢及轉速的降低，相應地延長了許多零部件的壽命；同時極大的減輕了煙氣對煙道檔板的沖擊腐蝕，有效延長了煙道檔板的檢修周期，減少了檢修維護開支，節約大量維護費用。
5、工作強度降低
通過節電裝置調節風機運行，操作方便，可以就地操作和在控制室遙控。如果節電系統在運轉設備與備用設備之間實現計算機聯鎖控制，機組可實現自動運行和相應的保護及故障報警，操作工作由動手轉變為監控，大大降低了勞動強度，提高了生產效率，為優化運營提供了可靠保證。
