萊蕪市泰山陽光冶金有限公司冷卻風機節能變頻改造項目

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一、案例名稱

萊蕪市泰山陽光冶金有限公司冷卻風機節能變頻改造項目

二、案例業主

萊蕪市泰山陽光冶金有限公司成立于2003年12月，注冊資本5000萬元，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施一套，主要經營球墨鑄鐵、鑄造用生鐵。

該公司主要用能設備為高爐、燒結機以及各種風機、水泵、傳送裝置等。公司重視節能環保工作，高爐剩余煤氣引至泰山陽光電力用于煤氣發電，煉鐵水渣與當地企業聯合辦廠，既實現了資源利用又達到了廢物零排放，現在正在建設燒結機余熱發電項目。公司主要產品年生產能力40萬噸，產品主要供周邊泰鋼、萊鋼等大型鋼廠使用。

三、案例內容

1．技術原理及適用領域

風機水泵節能原理為一般風機水泵使用的閥門調節法，主要是通過調節管道出口的開度來調節流量，實際是通過改變管道的阻力來改變的流量。閥門調節時，管阻特性隨著閥門開度的變化而變化，電機恒速運行，因此揚程特性并不改變。如下圖所示，當流量從QA下降到QB時，穩定工作點由A點移到B點，供水功率PA與0EBF區域的面積成正比。

變頻（轉速）調節法是通過改變風機水泵轉速來改變流量。管道一般處于全開狀態，如果風機水泵轉速改變，則全揚程也改變。采用轉速調節法時，揚程隨著轉速改變而改變但管阻特性則保持不變。如下圖所示，當流量從QA下降到QB時，穩定工作點由A點移到C點，供水功率PB與0ECH區域的面積成正比。

從下圖可看出，采用轉速調節法比采用閥門調節法節約的功率△P與HCBF區域的面積成正比。

由風機水泵特性得知，軸功率P與流量Q，風壓（揚程）H的關系為：P∝Q×H

當電動機的轉速由n1變化到n2時，Q、H、P與轉速的關系如下：

風機水泵節能原理圖

可見流量Q和電機的轉速n是成正比關系的，而所需的軸功率P與轉速的立方成正比關系。由上述推導可以知道，采用轉速調節法的節能效果很明顯。隨著變頻調速技術不斷成熟，風機水泵采用變頻器來控制其轉速。由電機轉速公式n=60f/p，其中n為電機同步轉速，f為供電頻率，p為電機極對數，可知電機供電頻率f與轉速成正比。這樣，采用變頻器調速時變頻器的輸出頻率與流量、揚程及電機軸功率也有上述的n次方（n=1，2，3）比例關系。

該技術主要應用于風機水泵系統中的電機節能。

2．節能改造具體內容

對業主的冷卻風機使用高壓變頻進行調速節能。該風機此前采用風閥進行風量調節，日常風閥開度在45%～75%之間，節能服務公司采用高壓變頻對風機進行調速控制，改造后變頻器根據工藝需要驅動風機按不同頻率運行，風閥始終在全開位置。

3．項目實施情況

項目于2012年11月簽訂合同，11月5日開工實施。2012年11月26日調試、測試、驗收完畢。目前運行情況良好，節能率在18%～47%之間。

四、項目年節能量及節能效益

（1）系統改造前后能耗情況對比。

系統改造前后能耗情況對比

（2）節能量計算方法。

以電能表測量冷卻風機改造后工作72小時所耗電量，由雙方簽字確認。

改造后單位小時能耗=安裝節能設備后工作72小時所耗電量/72小時；

單位小時節電量=927.5kW·h-改造后單位小時能耗；

實際節電率=單位小時節電量/927.5kW·h×100%；

每月節電量=單位小時節電量×時間基準；

每月節能收益=每月節電量×0.67元/kW·h；

項目年節能量：342.2×7200=2463840kW·h；

折合標煤：2463840×0.00034tce/kW·h=837.7噸；

年節能效益為：2463840×0.67=165萬元。

五、商業模式

雙方約定采用節能效益分享型商業模式，具體測試方法如下：

1．電價基準（能源價格）

0.67元/kW·h（此電價為該項目固定電價，不隨上網電價變動而變動）。

2．時間基準

業主和節能服務公司雙方約定節能效益分享期內，節能設備月累計運行時間不得小于600小時。若少于600小時則按600小時計算，若大于600小時則按實際測試結果計算，測試結果以每月能耗在線監測模塊反饋數據為準。

3．節能收益分享

業主與節能服務公司分享比例為3∶7。

項目最終約定平均節能量為300kW·h/小時，業主按每月84420元支付節能服務公司分享款項。

在項目執行過程中，設備所有權歸節能服務公司所有，項目執行完畢后，設備所有權歸業主所有。

六、融資渠道

項目投資額為104萬元（未計運營維護成本），完全為節能服務公司自有資金。