湖北宜化集团电机节能改造项目

一 项目背景：
       湖北宜化集团有限责任公司是全国520家重点企业之一，中国石化行业最具影响力十大代表企业之一，中国最大的化学肥料制造企业。企业拥有总资产150亿元，下辖20多家子公司，其中2家上市公司（湖北宜化、双环科技），4家中外合资公司，产品涵盖化肥、化工、热电、矿山开发四大领域30多个品种。2006年实现销售收入105亿元，2007年销售收入将突破150亿元。   
       ■宜化是全球最大的季戊四醇生产基地，年产8万吨季戊四醇，在全国市场占有率达70%，年出口创汇7000万美元，同时，宜化成功开发出年产1万吨TMP，填补了湖北省内空白。
     ■宜化是全国最大的合成氨生产企业，全国最大的尿素生产企业,集团核心控股公司“湖北宜化”1996年上市，被称为“中国氮肥第一股”。
     ■宜化是全国最大的磷酸一铵生产厂家，全国五大磷复肥生产基地之一，年产50万吨磷酸一铵、100万吨磷酸二铵、100万吨NPK。
     ■宜化是亚洲单套系统规模最大的井矿盐企业，年产200万吨真空制盐。
     ■宜化是中国最大的联碱企业，年产120万吨纯碱、120万吨氯化铵、25万吨PVC、20万吨烧碱。
       宜化集团相继通过了质量（ISO9001）、环境（ISO14001）、职业健康安全（OHSAS18001）三体系认证，并拥有一个驰名商标、四个中国名牌、六个国家免检产品：“宜化牌”商标为中国驰名商标；主导产品“宜化”牌尿素、“楚星”牌磷酸一铵、“红双环”牌纯碱、“红双圈”牌氯化铵成功荣登“中国名牌”榜；“宜化”牌NPK、“宜化”牌尿素、“宜化”牌烧碱、“楚星”牌磷酸一铵、“资江”牌尿素、“资江”牌复合肥均为国家免检产品。
   二、 负载工况
       湖北宜化自备热厂1# 锅炉引风机，采用手动风门调节，原设计裕量大，加上随着锅炉负荷变化而经常处于一种低效率状态。
   【设备型号】：SH－HVF  II型  6KV/1000KW
   【数量】：1台
   【投运时间】：2007年9月6日
   三、 变频改造过程
       在双方共同努力协作下，于2007年9月1日至9月4日完成1#锅炉引风机的变频器安装调试任务，并经过72小时试运行，设备工作状况良好，于2007年9月6日通过验收。
   四、 使用变频器的效益分析
   1、节能效益
       根据引风机变频改造后用户提供的《湖北宜化热电锅炉引风机变频节能实时记录报告》所列数据，对其引风机变频改造后的节能率进行分析计算。
       关于引风机变频改造前和改造后的用电量记录如下表所示，该表数据摘自《湖北宜化热电锅炉引风机变频节能实时记录报告》。

时间	定子电流（A）	电度（KWh）	备注
变频改造前
2007-7-15 15:57	70.8	574.31	8/1 1:15至8/2 6:05为停机时间
2007-7-26 14:57		70	668.56
2007-8-5 15:07		70	751.94
变频改造后
2007-9-5 9:20	22	1013.28
2007-9-10 9:15	55	1043.06
2007-9-17 15:43	46	1090.6
2007-9-24 11:10	50	1130.37

引风机变频改造前的电机定子电流基本没有大的变化，在约为70A左右，而改造后的定子电流降低明显，并且变化范围较大，说明变频改造后的节能效果是明显的。
       根据上表所提供的数据进行分析计算。
       在变频改造前，从2007-7-15 15:57至2007-8-5 15:07，扣除机组停机时间，引风机运行小时数为474.3小时。总用电量为177.63KWh。单位小时用电量为177.63/474.3=0.375KWh/h。也就是说引风机在变频改造前的平均功率为P前＝0.375KW。
       在变频改造后，从2007-9-5 9:20至2007-9-24 11:10，机组连续运行，引风机运行小时数为457.8小时。总用电量为117.09KWh。单位小时用电量为117.09/457.8=0.256KWh/h。也就是说引风机在变频改造后的平均功率为P后＝0.256KW。
       由上述计算所得数据，可得出引风机变频改造后的节能效率是：
       η＝（P前－P后）/ P前=（0.375-0.256）/0.375=28.6%
   2、减少电机启动时的电流冲击
       电机直接启动时的最大启动电流为额定电流的5～7倍；星角启动为4～5倍；电机软启动器也要达到2．5倍。而采用变频器起动时基本没有冲击，电流从零开始，仅是随着转速增加而上升，不管怎样都不会超过额定电流。因此引风机变频运行解决了电机启动时的大电流冲击问题，消除了大启动电流对电机、传动系统和主机的冲击应力，大大降低了日常的维护保养费用。
   3、延长设备寿命
       使用变频器可使电机转速变化沿引风机的加减速特性曲线变化，没有应力负载作用于轴承上，延长了轴承的寿命。同时有关数据说明，机械寿命与转速的倒数成正比，降低引风机转速可成倍地提高引风机寿命，引风机使用费用自然也就降低了。
   4、降低噪音
       引风机改用变频器后，降低风机转速运行的同时，噪音也将大幅度地降低，当转速降低5 0％ 时，噪音可减少十几个d B。同时消除了停车和启动时的打滑和尖啸声，变化相当可观。
   五、结论
       此次引风机经过变频改造后，不但大幅度地节约了电能，而且实现了对电机的软启动，减少了对电机、风机、高压开关等设备的启动冲击，延长了设备使用寿命，降低了维护费用。同时高压变频器高精度、宽范围的无级调速功能，满足了运行调节的需要，提高了运行管理的自动化水平，改善了生产环境 。