变频器水泵循环节能系统方案

xxxx节能改造方案陕西xxxx电气有限公司冷冻泵节能系统方案陕西xxxx电气设备有限公司二零一二年五月xxxx节能改造方案陕西xxxx电气有限公司目录一、概述....................................................................................................31、编写目的........................................................................................................................................32、现场情况介绍................................................................................................................................33、改造的必要性................................................................................................................................34、可行性效益分析............................................................................................................................45、节电计算方法................................................................................................................................5二、改造方案............................................................................................61、主回路系统方案............................................................................................................................62、控制系统方案................................................................................................................................63、系统保护........................................................................................................................................7三、现场设备系统构成............................................................................81、技术参数及性能指标要求............................................................................................................82、供货范围........................................................................................................................................93、施工安装要求................................................................................................................................9四、项目实施进度计划..........................................................................10五、技术服务计划..................................................................................10六、主要业绩：......................................................................................11七、总结..................................................................................................12xxxx节能改造方案陕西xxxx电气有限公司技术说明一、概述1、编写目的本技术方案面向行业用户，为陕西智光伟业电气设备有限公司通过现场提供的技术数据编制而成。方案中准确、清晰、完整地描述了循环水泵改造项目中用户的技术要求，给出了变频技术设计方案，以便与“贵公司”共同讨论和技术交流。为了现场安全稳定生产，减少设备的维护量，提高能源的利用率，现制定现场循环水泵设备采用变频调速系统节能方案。2、现场情况介绍风机设备参数一、生产系统参数负载所属生产系统名称循环水泵系统生产规模二、风机铭牌参数三、电机铭牌参数型号型号数量3数量3（两用一备）生产厂家生产厂家类型（离心）转子（鼠笼/绕线）额定流量（m³/h）180额定功率（kW）30额定水压（kPa）4额定电压（V）380额定扬程（m）38额定电流（A）效率（%）功率因数风机Q-H特性曲线无额定转速（rpm）1470额定频率（Hz）50Hz效率（%）3、改造的必要性现场水泵等高能耗设备，其输出功率不能随生产负荷变化而变化，只有通过改变阀门、档板的开度来调整，这导致负载运行效率较低，并且有大量能量浪费在节流损失中。即使有些设备）使用了液力耦合器调速，但由于液力耦合器其运转效率比较低，维护工作量大，轴封、轴承等部件经常需要更换，致使大量能量以及大量人力、物力的浪费。为了设备效率、降低能耗以及系统的综合可靠性，水泵的驱动系统拟采用全数字交流变频器实施控制。变频调速系统是直接串联于高压电源与高压电机之间的变频调速设备，以其现场改造、安装方便以及安全、良好的运行性能正快速的替代其它调速产品，全面的进入到节能改造项目中。利用变频调速技术的目的是改变设备的运行速度，以实现调节现场工况所xxxx节能改造方案陕西xxxx电气有限公司需水压、流量的大小，大大提高了系统的自动化程度，既满足了生产要求，又达到了节约电能，并且减少了因调节挡板而造成挡板和管道的磨损以及因经常停机检修所造成的经济损失，同时使维护量大大降低，为用户可带来了可观的效益，切实响应了国家节能降耗的号召。4、可行性效益分析1、应用可行性：由流体力学原理可知：输出流量Q与转速n成正比：Q1/Q2=n1/n2（1）输出压力H与转速n²成正比:H1/H2=(n1/n2)²（2）输出轴功率P与转速n³成正比:P1/P2=(n1/n2)³（3）100%转速-100%流量-100%压力-100%输出轴功率80%转速-80%流量-64%压力-51%输出轴功率结论：当输出轴的转速下降20%时，输出轴的功率下降49%。下图示为几种调节的方法节电比较。不同调节方法功率消耗曲线图中:1—阀门截流法;2—前导器法;3—液力耦合器;4—绕线电动机切换转子电阻调速法;5—变频调速法。由图1可见，变频调速法在各种风量调节方法中是最理想、最有效、最节能的调节方法。xxxx节能改造方案陕西xxxx电气有限公司2、经济效益分析：我公司根据对贵单位动力设备的配置与运行数据的详细了解，对智能化节电设备性能的分析研究，本着“投资少、见效快”的原则，只对一台设备进行改造其经济效益比较可观，设备未安装前的耗电按额定功率的90%计算估算。效益分析如下：设备参数：设备名称原设备功率（KW）安装设备功率(KW)安装设备台数(台)设备型号估算节电率冷冻泵系统30301LPⅡ-2-3720%-40%节能效果：设备名称原设备功率(KW)节电设备功率(KW)安装设备前每月耗电(万度)安装设备后每月节电(万度)安装设备前每月耗电费(万元)安装设备后每月节电费(万元)冷冻（供暖）泵30301.080.750.8640.6累计节能：累计节能=设备额定功率*30%*设备运行时间贵单位安装一台化节电设备，一台冷冻泵（按每天10小时月30天，每年5个月，节电率按30%计算）年节约电费25344元，设备设计使用寿命15年，冷冻泵至少可节约电费380160元。设备安装完成以后按节电测试结果计算。5、节电计算方法1．测试方法：单位安装使用节电设备前，由我公司安装工程人员在原工频上安装一块电度表，进行对原工频设备耗电量测试。测试时间为24小时，然后计算出平均每小时耗电量。节电设备安装完毕后，拆除原工频测试电度表，用同一块电度表安装在LP节电设备的前端进行对节电设备耗电测试。测试时间为24小时，然后计算出平均每小时耗电量。2、节电率计算：xxxx节能改造方案陕西xxxx电气有限公司使用后平均每小时用电量平均节电率=（1―）×100%使用前平均每小时用电量3、工作协调贵单位相关人员对改造全过程应积极配合，尽量保持改造设备正常运行，应明确工程跟踪人员及提供改造工作相关的便利条件；测试期间双方共同派人值班，做好记录。测试完毕后，应填写节电测试表，并有双方检测人员签字认同，加盖单位或部门公章。二、改造方案1、主回路系统方案考虑到现场设备实际运行的情况，故建议现场变频系统采用一拖一手动旁方式，一台变频器传动一台水泵的电动机，电动机可以变频运行也可以通过旁路方式工频运行，工频运行和变频运行可以根据现场需要手动切换；根据负载（水泵）运行特点和与之配套的电动机参数，现场水泵的传动电动机均应配置变频系统如下：一拖一手动旁路方案基本原理：此方案是手动旁路的典型方案。原理是由3个断路器开关QS41、QS42和QS43和断路器开关QF、电动机M组成（见左图）。要求QS42和QS43之间存在机械互锁逻辑，不能同时闭合。变频运行时，QS43断开，QS41和QS42闭合；工频运行时，QS41和QS42断开，QS43闭合。断路器开关QF、电动机M为现场原有设备。变频柜柜尺寸（宽×高×厚）：800x2200x600(mm)2、控制系统方案变频调速系统有本地，远程两种控制方式，两者可切换。远程可由DCS来控制。变频调速系统可由现场DCS监控操作系统进行协调控制，根据运行工况按设定程序，实现对负载设备电动机转速控制。具体控制接口情况如下：xxxx节能改造方案陕西xxxx电气有限公司变频系统和现场DCS监控操作系统进行通讯连接，从现场DCS监控操作系统上发出变频器的启动、停机等信号。变频器反馈以下信号接入到现场监控操作系统上：(1)报警及故障信息：重故障报警、轻故障报警；(2)调速装置的状态信息：待机状态、正常运行状态、故障状态、系统旁路状态；（3）电机电流、转速、电压等。整套变频控制装置，包括变频器、旁路等所有部件及内部连线一体化设计，只须连接电压输入，电压输出、控制电源和控制线即可。标准对外接口示意图如下：3、系统保护输入回路带浪涌吸收保护。变压器允许过负荷能力符合IEC干式变压器过负荷导则及相应国标要求。变频装置有过电压，过电流，欠