濟南鋼鐵股份有限公司燒結廠主抽風機高壓變頻項目

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一、案例名稱

濟南鋼鐵股份有限公司燒結廠主抽風機高壓變頻項目

二、案例業(yè)主

山東鋼鐵濟鋼集團有限公司1958年建廠，是特大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，擁有從原料、燒結、球團、煉鐵、煉鋼到軋鋼完整的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)，產(chǎn)品以中板、中厚板、熱軋薄板、冷軋薄板為主，鋼、鋼材年產(chǎn)量超過1000萬噸。濟南鋼鐵集團新區(qū)煉鐵廠位于濟南市歷城區(qū)郭店鎮(zhèn)，目前擁有320㎡、400㎡兩條燒結生產(chǎn)線。

三、案例內(nèi)容

1．原系統(tǒng)（設備）主要參數(shù)及用能情況

表1　配套電機技術參數(shù)

傳統(tǒng)形式的燒結主抽風系統(tǒng)主抽風機電機始終工作在工頻電網(wǎng)下，對燒結生產(chǎn)中的風量、負壓的調(diào)節(jié)僅通過改變風機擋板開度來實現(xiàn)。此種方式已沿用多年，逐漸暴露出了其內(nèi)在的不足：

（1）對風機擋板控制相對粗略，無法較準確地調(diào)整風機的風量等系統(tǒng)參數(shù)。

（2）風機始終工作在工頻狀態(tài)，無節(jié)能效果，提高了燒結礦成本。

2．節(jié)能改造內(nèi)容

系統(tǒng)為一拖一自動工/變頻切換方案，1號、2號主抽風機分別采用一套變頻調(diào)速裝置驅動。其中QF表示高壓開關、TF表示高壓變頻器、M表示電動機，QF10、QF15、QF16、M1、QF20、QF25、QF26、M2為現(xiàn)場原有設備、QF14和QF24為激磁涌流抑制柜旁路高壓開關。QF12和QF13之間、QF22和QF23之間均存在電氣和邏輯雙重互鎖關系，防止變頻器輸出側與10kV電源側短路等嚴重事故。一次系統(tǒng)圖如圖1。

協(xié)調(diào)控制柜完成工變頻的整體控制，包括現(xiàn)有工頻回路的控制、變頻回路的控制，變頻到工頻、工頻到變頻的異步投切。

主抽風機變頻協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)結構如圖2所示。通過2臺上位操作員站（協(xié)調(diào)系統(tǒng)操作站）實現(xiàn)系統(tǒng)的遠程監(jiān)控功能。

圖1　一次系統(tǒng)圖

圖2　主抽風機變頻協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)結構

正常運行情況下，變頻系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制柜（簡稱：系統(tǒng)柜）接受操作員站發(fā)出的主抽風機啟動指令，并根據(jù)運行方式選擇自動順控啟動QF12（QF22）、QF11（QF21）、QF10（QF20），變頻器自動控制QF14（QF24）合閘，系統(tǒng)自動操作合軟啟動柜旁路開關QF15（QF25）、投入勵磁柜建立勵磁，啟動變頻器運行。亦可通過手動操作高壓開關依次合閘啟動主抽風機變頻運行。主抽風機變頻改造后，保留主抽風機的入口擋板開度調(diào)節(jié)功能，運行人員根據(jù)燒結生產(chǎn)線的風量需求調(diào)節(jié)變頻器轉速控制風量，風機入口擋板開度控制在95%以上。工頻運行時，恢復入口擋板開度調(diào)節(jié)。

3．系統(tǒng)（設備）改造后用能情況

表2　工頻狀態(tài)下耗電量

表3　變頻狀態(tài)下耗電量

4．項目開工時間、竣工時間以及運行情況

項目2010年6月17日開始施工，2010年7月10日設備投入運行，歷時23天。項目施工期間用戶對節(jié)能服務公司在技術水平及項目施工管理方面給予高度評價。

四、項目年節(jié)能量及節(jié)能效益

實際效果：

考慮工頻運行和變頻運行狀態(tài)下測試時燒結礦產(chǎn)量略有差異，為了保證測算過程的嚴謹科學，節(jié)電率以噸礦耗電的差異計算。

工頻狀態(tài)下噸礦耗電量=233000/10386=22.43千瓦時；

變頻狀態(tài)下噸礦耗電量=178471/10265=17.39千瓦時；

結論：

實際節(jié)電率=（22.43-17.39）/22.43=22.5%。

以每年產(chǎn)量340萬噸，噸礦節(jié)電5.04千瓦時計算，每年節(jié)電累計1713.6萬千瓦時。折算成噸標準煤（電力折標系數(shù)請按3.40×10-4tce/kW·h來計算節(jié)能量），每年累計節(jié)約標煤1713.6×10000×3.40×10-4=5826.24噸標準煤。

五、商業(yè)模式

該項目采用合同能源管理節(jié)能效益分享型模式，合同期限共24個月。

六、融資渠道

該項目投資總額為2000萬元，由節(jié)能服務公司投資。