萊蕪市泰山陽(yáng)光冶金有限公司冷卻風(fēng)機(jī)節(jié)能變頻改造項(xiàng)目

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一、案例名稱

萊蕪市泰山陽(yáng)光冶金有限公司冷卻風(fēng)機(jī)節(jié)能變頻改造項(xiàng)目

二、案例業(yè)主

萊蕪市泰山陽(yáng)光冶金有限公司成立于2003年12月，注冊(cè)資本5000萬(wàn)元，在職職工400余人，占地200畝。公司建有450m3高爐一座及原燃料加工設(shè)施一套，主要經(jīng)營(yíng)球墨鑄鐵、鑄造用生鐵。

該公司主要用能設(shè)備為高爐、燒結(jié)機(jī)以及各種風(fēng)機(jī)、水泵、傳送裝置等。公司重視節(jié)能環(huán)保工作，高爐剩余煤氣引至泰山陽(yáng)光電力用于煤氣發(fā)電，煉鐵水渣與當(dāng)?shù)仄髽I(yè)聯(lián)合辦廠，既實(shí)現(xiàn)了資源利用又達(dá)到了廢物零排放，現(xiàn)在正在建設(shè)燒結(jié)機(jī)余熱發(fā)電項(xiàng)目。公司主要產(chǎn)品年生產(chǎn)能力40萬(wàn)噸，產(chǎn)品主要供周邊泰鋼、萊鋼等大型鋼廠使用。

三、案例內(nèi)容

1．技術(shù)原理及適用領(lǐng)域

風(fēng)機(jī)水泵節(jié)能原理為一般風(fēng)機(jī)水泵使用的閥門調(diào)節(jié)法，主要是通過(guò)調(diào)節(jié)管道出口的開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)流量，實(shí)際是通過(guò)改變管道的阻力來(lái)改變的流量。閥門調(diào)節(jié)時(shí)，管阻特性隨著閥門開(kāi)度的變化而變化，電機(jī)恒速運(yùn)行，因此揚(yáng)程特性并不改變。如下圖所示，當(dāng)流量從QA下降到QB時(shí)，穩(wěn)定工作點(diǎn)由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，供水功率PA與0EBF區(qū)域的面積成正比。

變頻（轉(zhuǎn)速）調(diào)節(jié)法是通過(guò)改變風(fēng)機(jī)水泵轉(zhuǎn)速來(lái)改變流量。管道一般處于全開(kāi)狀態(tài)，如果風(fēng)機(jī)水泵轉(zhuǎn)速改變，則全揚(yáng)程也改變。采用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)法時(shí)，揚(yáng)程隨著轉(zhuǎn)速改變而改變但管阻特性則保持不變。如下圖所示，當(dāng)流量從QA下降到QB時(shí)，穩(wěn)定工作點(diǎn)由A點(diǎn)移到C點(diǎn)，供水功率PB與0ECH區(qū)域的面積成正比。

從下圖可看出，采用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)法比采用閥門調(diào)節(jié)法節(jié)約的功率△P與HCBF區(qū)域的面積成正比。

由風(fēng)機(jī)水泵特性得知，軸功率P與流量Q，風(fēng)壓（揚(yáng)程）H的關(guān)系為：P∝Q×H

當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由n1變化到n2時(shí)，Q、H、P與轉(zhuǎn)速的關(guān)系如下：

風(fēng)機(jī)水泵節(jié)能原理圖

可見(jiàn)流量Q和電機(jī)的轉(zhuǎn)速n是成正比關(guān)系的，而所需的軸功率P與轉(zhuǎn)速的立方成正比關(guān)系。由上述推導(dǎo)可以知道，采用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)法的節(jié)能效果很明顯。隨著變頻調(diào)速技術(shù)不斷成熟，風(fēng)機(jī)水泵采用變頻器來(lái)控制其轉(zhuǎn)速。由電機(jī)轉(zhuǎn)速公式n=60f/p，其中n為電機(jī)同步轉(zhuǎn)速，f為供電頻率，p為電機(jī)極對(duì)數(shù)，可知電機(jī)供電頻率f與轉(zhuǎn)速成正比。這樣，采用變頻器調(diào)速時(shí)變頻器的輸出頻率與流量、揚(yáng)程及電機(jī)軸功率也有上述的n次方（n=1，2，3）比例關(guān)系。

該技術(shù)主要應(yīng)用于風(fēng)機(jī)水泵系統(tǒng)中的電機(jī)節(jié)能。

2．節(jié)能改造具體內(nèi)容

對(duì)業(yè)主的冷卻風(fēng)機(jī)使用高壓變頻進(jìn)行調(diào)速節(jié)能。該風(fēng)機(jī)此前采用風(fēng)閥進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)，日常風(fēng)閥開(kāi)度在45%～75%之間，節(jié)能服務(wù)公司采用高壓變頻對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，改造后變頻器根據(jù)工藝需要驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)按不同頻率運(yùn)行，風(fēng)閥始終在全開(kāi)位置。

3．項(xiàng)目實(shí)施情況

項(xiàng)目于2012年11月簽訂合同，11月5日開(kāi)工實(shí)施。2012年11月26日調(diào)試、測(cè)試、驗(yàn)收完畢。目前運(yùn)行情況良好，節(jié)能率在18%～47%之間。

四、項(xiàng)目年節(jié)能量及節(jié)能效益

（1）系統(tǒng)改造前后能耗情況對(duì)比。

系統(tǒng)改造前后能耗情況對(duì)比

（2）節(jié)能量計(jì)算方法。

以電能表測(cè)量冷卻風(fēng)機(jī)改造后工作72小時(shí)所耗電量，由雙方簽字確認(rèn)。

改造后單位小時(shí)能耗=安裝節(jié)能設(shè)備后工作72小時(shí)所耗電量/72小時(shí)；

單位小時(shí)節(jié)電量=927.5kW·h-改造后單位小時(shí)能耗；

實(shí)際節(jié)電率=單位小時(shí)節(jié)電量/927.5kW·h×100%；

每月節(jié)電量=單位小時(shí)節(jié)電量×?xí)r間基準(zhǔn)；

每月節(jié)能收益=每月節(jié)電量×0.67元/kW·h；

項(xiàng)目年節(jié)能量：342.2×7200=2463840kW·h；

折合標(biāo)煤：2463840×0.00034tce/kW·h=837.7噸；

年節(jié)能效益為：2463840×0.67=165萬(wàn)元。

五、商業(yè)模式

雙方約定采用節(jié)能效益分享型商業(yè)模式，具體測(cè)試方法如下：

1．電價(jià)基準(zhǔn)（能源價(jià)格）

0.67元/kW·h（此電價(jià)為該項(xiàng)目固定電價(jià)，不隨上網(wǎng)電價(jià)變動(dòng)而變動(dòng)）。

2．時(shí)間基準(zhǔn)

業(yè)主和節(jié)能服務(wù)公司雙方約定節(jié)能效益分享期內(nèi)，節(jié)能設(shè)備月累計(jì)運(yùn)行時(shí)間不得小于600小時(shí)。若少于600小時(shí)則按600小時(shí)計(jì)算，若大于600小時(shí)則按實(shí)際測(cè)試結(jié)果計(jì)算，測(cè)試結(jié)果以每月能耗在線監(jiān)測(cè)模塊反饋數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

3．節(jié)能收益分享

業(yè)主與節(jié)能服務(wù)公司分享比例為3∶7。

項(xiàng)目最終約定平均節(jié)能量為300kW·h/小時(shí)，業(yè)主按每月84420元支付節(jié)能服務(wù)公司分享款項(xiàng)。

在項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中，設(shè)備所有權(quán)歸節(jié)能服務(wù)公司所有，項(xiàng)目執(zhí)行完畢后，設(shè)備所有權(quán)歸業(yè)主所有。

六、融資渠道

項(xiàng)目投資額為104萬(wàn)元（未計(jì)運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本），完全為節(jié)能服務(wù)公司自有資金。