1、龍門鋼鐵（煉鋼廠）除塵泵節能改造技術方案目 錄一、項目節能改造分析11.1 現場實際工礦11.2 永磁調速器節能分析2閥門調節方式耗能情況：2采用永磁調速改造的系統耗能情況：21.3 永磁調速器節能計算41.3.1 改造前電能年消耗量41.3.2 改造后電能年消耗量51.3.3 改造后年節電費5二、永磁調速概述62.1、永磁調速器結構：62.2、永磁調速工作原理62.3、永磁調速的優點：7三、永磁調速改造方案83.1 設備選型83.2 詳細改造方案83.2.1 機務部分93.2.2 電氣控制部分103.2.3 熱控部分113.2.4 基礎改造及施工113.3 改造及施工參考的技術規范12四、

2、設備材料及報價134.1永磁調速器供貨一覽表134.2設備報價14五、工程施工周期14六、 現場安裝及售后服務156.1 現場安裝156.2 售后服務156.2.1 售后服務體系156.2.2 保障能力166.2.3 售后服務內容16七、公司簡介177.1公司簡介177.2公司組織架構187.3資質證書19前言我國的電動機用電量占全國發電量的6070，風機、水泵設備年耗電量占全國電力消耗的1/3。造成這種狀況的主要原因是：風機、水泵等設備傳統的調速方法是通過調節入口或出口的擋板、閥門開度來調節給風量和給水量，其輸出功率大量的能源消耗在擋板、閥門地截流過程中。由于風機、水泵類大多為平方轉矩負載，

3、軸功率與轉速成立方關系，所以當風機、水泵轉速下降時，消耗的功率也大大下降，因此節能潛力非常大，最有效的節能措施就是采用永磁調速器來調節流量、風量，應用永磁調速器節電率為2050，而且通常在設計中，用戶水泵電機設計的容量比實際需要高出很多，存在“大馬拉小車”的現象，效率低下，造成電能的大量浪費。因此推廣永磁調速裝置效益顯著。采用永磁調速器驅動具有很高的節能空間。一、項目節能改造分析1.1 現場實際工礦電機除塵泵銘牌數據銘牌數據型號Y315L1-4型號-額定轉速1485rpm軸功率-額定功率160kW額定流量280m3/h額定電流289A額定揚程129m額定壓力380V實際參數實際電流210A閥門

4、開度80-90%實際工作流量260m3/h實際工作壓力0.8MPa年運行時間8400h功率126KW1.2 永磁調速器節能分析1.2.1閥門調節方式耗能情況：根據風機、水泵系統設計原則，為了保證負荷最大時風機或水泵系統滿足輸出要求，通常需要按系統的最大輸出能力配備風機、水泵系統。而真正實用中，絕大多數情況下并非需要系統在滿負荷下使用，而是根據負載的實際需要，通過流量控制元件如閥門或風門擋板等實現流量或壓力的調節，以滿足生產過程的需要。最典型的控制流量或壓力的方法是使用閥門或風門擋板。此時，風機或水泵系統的效率電機效率調節流量或轉速或壓力控制原件的效率風機或水泵效率輸送管道的效率。如果其它效率恒

5、定的情況下，系統效率取決于調節流量或轉速或壓力控制設備的效率。由于閥門或風門擋板是通過調節開度來實現輸出流量或壓力的調節，電機和負載的轉速并未發生變化，根據相似定律，輸入功率并不會因為閥門開度變化而變化。當閥門或風門擋板開度100%或調節器非直通型，流體經過閥門或風門擋板都會造成非常大的能量損失，同時在閥門或風門擋板兩端產生很大的壓差，特別是在風機的輸出端的壓力增高，使得風機的運轉點偏離最佳效率點，因此，閥門開度減小時，電機輸入功率不會顯著減小，很多能量因此浪費掉。1.2.2采用永磁調速改造的系統耗能情況：從流體力學的原理得知，使用感應電機驅動的離心式負載，軸功率P與流量Q，壓力H的關系為：圖

6、1 離心式負載特性曲線其中：Horsepower：軸功率曲線、Speed：轉速及流量曲線、Torque：壓力曲線如圖所示：當電機的轉速由n1變化到n2時, Q、H、P與轉速的關系如下: (1) (2)= (3)可見流量Q和電機的轉速n是成正比關系的，而風壓與轉速的二次方成正比，所需的軸功率P與轉速的立方成正比關系。所以當需要80的額定流量時，通過調節電機的轉速至額定轉速的80，此時系統的壓力僅為原來的64%，此時所需功率將僅為原來的51.2，即：表2 離心式負載調速性能表轉速(%)流量(%)壓力(%)軸功率(%)節電率(%)備注1001001001000在實際運行中，由于轉速下降會引起其機泵系

7、統效率下降，加上調速裝置效率的影響，實際節電率小于表中所列數值。90908172.927.180806451.248.870704934.465.660603621.678.450502512.587.5從風機的運行曲線來分析采用永磁調速后的節能效果：圖2 離心式負載的運行曲線當所需流量從Q1減小到Q2時，如果采用調節閥門的辦法，管網阻力將會增加，管網特性曲線上移，系統的運行工況點從A點變到新的運行工況點B運行，所需軸功率P2與面積H2Q2成正比；如果采用調速控制方式，風機轉速由n1下降到n2，其管網特性并不發生改變，但風機的特性曲線將下移，因此其運行工況點由A點移至C點。此時所需軸功率P3與

8、面積HBQ2成正比。從理論上分析，所節約的軸功率Delt(P)與（H2-HB）（C-B）的面積成正比。在實際運行中，系統能夠調節的空間通常是在考慮流量滿足的同時還必須考慮系統的壓力能不能滿足要求。通過實踐的統計，離心式風機類負載通過調速控制可節能2050。1.3 永磁調速器節能計算1.3.1 改造前電能年消耗量其中：K1 改造前總耗電量，kW.h；T 全年平均運行時間，h；P1 單一負荷下工頻運行功率，kW；這種負荷下的全年運行時間比例；P額 電機額定功率，kW；I額 電機額定電流，A；I實 電機額定電流，A。表3 改造前電機實際使用功率和總耗電量負載實際電流I實實際功率P1年運行時間T總耗電

9、量K1除塵泵210A116.3kW8400h976609kW.h1.3.2 改造后電能年消耗量其中：K2 改造前總耗電量，kW.h；P2 改造后功率，kW；T 全年平均運行時間，h；這種負荷下的全年運行時間比例；Q 負載流量，m3/h；H 負載壓力，MPa；為轉速比；為系統效率。表4 改造前后使用參數比負載改造后壓力H2改造后前流量比改造后前壓力比前后效率比除塵泵0.8MPa0.930.62表5 改造后電機使用功率負載改造后功率P2節電率改后年耗電量K2除塵泵80.5kW30.81.3.3 改造后年節電費 (976609KW/h-675975.8 KW/h)x0.55元=16.53萬元電費單價

10、：0.55元注：以上節電率的計算值為理論值，實際工況中還會有一些其他損耗，因此實際節電率的保守值估計為25%左右。二、永磁調速概述永磁調速器是透過氣隙傳遞轉矩的革命性傳動設備,電機與負載設備轉軸之間無需機械連結,電機旋轉時帶動導磁盤在裝有強力稀土磁鐵的磁盤所產生的強磁場中切割磁力線，因而在導磁盤中產生渦電流(EddyCurrent),該渦電流在導磁盤上產生反感磁場，拉動導磁盤與磁盤的相對運動，從而實現了電機與負載之間的轉矩傳輸。2.1、永磁調速器結構：永磁轉子:鑲有永磁體(強力稀土磁鐵)的鋁盤,與負載軸連接。導磁轉子：導磁體盤(銅或鋁),與電機軸連接。氣隙執行機構:調整磁盤與導磁盤之間氣隙的機

11、構。轉軸連接殼與緊縮盤:以專利緊縮盤裝置與電機及負載軸連結。2.2、永磁調速工作原理電機與負載之間的扭矩傳輸，不同于常規的硬機械連接方式，是通過氣隙連接的，它不僅可以通過調整氣隙實現轉速調整。 安裝于系統中，永磁調速器PMD可響應于過程信號。壓力、流量、液位、或其它過程控制信號被控制系統接收和處理，然后提供到PMD的執行器。該執行器調整氣隙，從而調整負載速度以滿足控制要求。l流量/壓力/溫度傳感器檢測負載受控制量。l通過邏輯控制器PLC將檢測量通過PID調節，變成420mA信號驅動角度執行機構，推動PMD的氣隙調節動作。l人機界面用于客戶設定負載輸出量的界面l整個控制系統為全自動，當自動系統故

12、障時，可通過執行器手動調節氣隙。 l也可通過人機界面和/或PLC實現遠程遙控。 l或直接由中央控制系統(DCS)進行遠程遙控。（系統圖）2.3、永磁調速的優點： 1.調節范圍:永磁調速可在098%的范圍內對負載進行無級調速。2.可實現過程控制，響應速度快PMD永磁調速接收標準420mA信號，根據輸入信號調節負載轉速，滿足系統需求，響應速度快。3.空載啟動，啟動電流沖擊小PMD在啟動時，將氣隙調節到最大，實現空載啟動，可極大的降低電機啟電流所需時間。4.減少振動：由于PMD永磁調速是非機械連接的調速裝置，泵和電機沒有機械硬連接，完全是通過氣。隙傳遞扭矩的，這樣的好處是隔離了振動的傳遞，減低振動。

13、消除振動能力最高可達80%。5.可靠性高，維護少:設備結構簡單，故障率底，維護成本低。6.使用壽命長:PMD永磁調速的使用壽命可達30年。7.節能:通過調節負載轉速，提高效率，減少管路損失，減低電機負荷，節能效果明顯。8.適應于各種嚴酷工作環境電網電壓波動較大，諧波含量較高，易燃、易爆，潮濕，粉塵含量高，高溫、低溫等場所。9.無諧波干擾:非接觸性的機械聯結，不產生諧波干擾。三、永磁調速改造方案3.1 設備選型以負載軸功率和轉速為主要選型依據，自冷型永磁調速器傳遞功率滿足現場需求，自冷永磁調速器具體參數見表6。設備設計壽命為30年。表6 設備選型表負載除塵泵備注設備型號ALT570S設備類型風冷

14、最大轉速/rpm1500rpm傳遞功率/kW220kW峰值轉矩/N.m1680N.m最小軸端距/mm580mm中心高/mm410mm3.2 詳細改造方案為了更好地滿足現場運行和節能的需要，將電機和負載之間的聯軸器改為由我公司生產的永磁調速器，通過DCS或者PLC實現自動控制。3.2.1 機務部分涉及到機務的主要是設備外形、設備安裝和現場基礎。我公司根據選型和現場情況分別繪制了設備外形圖和現場基礎圖，分別見圖3和圖4。圖3 永磁調速器外形圖圖4 設備安裝基礎圖3.2.2 電氣控制部分永磁調速器除按我公司提供的安裝圖和安裝要求安裝外，還要在DCS或者PLC系統中對控制系統作相應的程序設計和設置。要

15、求如下：1、監測位置和監測點由3個軸承的溫度的監測、顯示、告警和停機。每個軸承有一個監測點，共3個軸承溫度監測點。2、各監測點的設置值表7 溫度在DCS或者PLC中設置值檢測位置高報值高高報值一號軸承溫度7595二號軸承溫度7595三號軸承溫度75953、詳細要求（1）一號軸承溫度：監測點溫度達到75時DCS或者PLC控制蜂鳴器蜂鳴報警，現場檢查并排除故障，當超過95時DCS或者PLC控制蜂鳴器報警，同時告警燈閃爍，立即停機檢查。（2）二號軸承溫度：監測點溫度達到75時DCS或者PLC控制蜂鳴器蜂鳴報警，現場檢查并排除故障，當超過95時DCS或者PLC控制蜂鳴器報警，同時告警燈閃爍，立即停機檢

16、查。（3）三號軸承溫度：監測點溫度達到75時DCS或者PLC控制蜂鳴器蜂鳴報警，現場檢查并排除故障，當超過95時DCS或者PLC控制蜂鳴器報警，同時告警燈閃爍，立即停機檢查。4、每臺永磁調速器對應控制有關的物料明細表8 電氣控制相關的物料明細項目信號類型數量推薦使用電纜型號主要參數智能一體化電動執行機構輸入4-20mA1臺電源電纜：普通電纜ZRC-KVVP/四芯電源380V/AC，輸入/出信號模擬量4-20mA，角行程90輸出4-20mA信號電纜：普通電纜ZRC-KVVP/四芯一號軸承測溫熱電阻1套信號電纜：普通電纜ZRC-KVVP/三芯分度號PT100二號軸承測溫熱電阻1套信號電纜：普通電纜

17、ZRC-KVVP/三芯分度號PT100三號軸承測溫熱電阻1套信號電纜：普通電纜ZRC-KVVP/三芯分度號PT100上表中智能一體化電動執行機構1臺、測溫探頭3個。我公司提供，各儀表的功能及設置要求詳見說明書。增加就地接線箱一臺，DCS或者PLC的所有線連接到接線箱相應位置。3.2.3 熱控部分增加3個軸承溫度元件各1支，共3支，相應的電氣控制接線。3.2.4 基礎改造及施工1、基礎改造目的l 電機和負載軸之間最小軸間距尺寸為：580mm。l 永磁調速器中心高410mm，保證電機與負載中間安裝永磁調速器段基礎與我公司永磁調速器設備中心高尺寸一致，以滿足最終安裝要求。2、基礎施工方案根據基礎圖與

18、安裝圖，施工步驟如下：準備工作1 拆除聯軸器連接螺栓，拆除電機、水泵聯軸器。2 拆除電機基座連接螺栓。3 按電機說明書吊裝電機至安全區域。安裝步驟1 將電機部分原二次灌漿去除干凈。2 按基礎圖中“割開處”火工切開原電機鋼質基座，拆除地腳螺栓連接螺母，吊裝電機鋼質基座至安全區域。3 按改造基礎圖制作新基礎。4 吊裝新制電機基座，并將永磁調速器吊裝至電機基座上，粗對中。5 二次灌漿。6 安裝水泵端聯軸器7 精對中永磁調速器，螺栓組連接固定，確保安全、牢靠。8 吊裝電機至新制基座，按永磁調速器出廠說明書與永磁調速器對中，螺栓固定，確保安全、牢靠。3.3 改造及施工參考的技術規范工程施工過程及驗收時應

19、嚴格遵循合同規定的標準、國家和行業頒布的現行規范和標準，見下表9（不限于下表內容）。表9 工程施工引用技術規范序號名 稱標準號1焊接工藝評定規程DL/T868-20042設備及管道絕熱效果的測試與評價GB/T 8174 3管道支吊架GB/T 17116 4鋼筋混凝土結構設計規范TJ10-745普通混凝土配合比設計規程JGJ55-2000同時設備運輸、安裝、維護與使用必須嚴格安照我公司提供的使用說明書及安裝使用說明書執行。我公司所引用的技術文件如下：GB11820-88 電站電氣部分集中控制裝置通用技術條件GB4720-84 低壓電器電控設備IEC44 低壓開關和控制設備的外殼防護等級NEMA-

20、ICS4 工業控制設備及系統的端子板NEMA-ICS6 工業控制設備及系統的外殼GBJ232-80 電氣裝置安裝工程施工及驗收規范GA/T75-84 安全防范工程程序和要求GB22820-88 電站電氣部分集中控制裝置通用技術條件B/T8218-1888 工業過程測量和控制系統用 電動執行機構四、 設備材料及報價4.1永磁調速器供貨一覽表序號設備名稱型號單位數量備注1永磁調速器ALT490臺12永磁調速器底座套13永磁調速器防護罩FHZ490套17聯軸器套15脹套套16法蘭套17智能電動執行機構SND-QTJ100臺18電動執行機構底座套19測溫探頭支310接線箱臺111附件（各底座地腳螺栓、

21、設備間鏈接螺栓及連桿組件）套112電纜（用于接線箱與設備間）米待定4.2設備報價序號名稱規 格 型 號單位數量估計費用(萬元)1永磁調速裝置ALT4901套33.83控制電纜（用于接線箱與設備間）待定合計33.8萬注：風冷調速器價格a) 不包括基礎改建、現場施工費用和運費。但包括現場安裝指導費用、標配儀表和標配電動執行機構（非標配另外計費）。b) 對于立式系統、加支撐的系統、防爆環境，價格增加5%，價格不累加。c) 風冷系統PLC控制系統1萬。五、工程施工周期供貨時間，合同生效后30天。現場安裝調試5天。表11 改造施工進度表序號計劃名稱主要內容所需時間備注1技術準備設計資料整理與準備5天2生

22、產準備4天3外協采購與零件生產10天4裝配設備組裝1天5跑合實驗、廠內驗貨實驗臺跑合實驗1天7發貨裝箱發貨3天8買方安裝調試買方現場安裝與調試5天9評審驗收評審驗收1天合計30天六、 現場安裝及售后服務6.1 現場安裝產品現場安裝調試由西科節能技術服務有限公司現場指導。6.2 售后服務本公司鄭重承諾：1年質保，終身維護。6.2.1 售后服務體系西科節能技術服務有限公司的售后服務體系完全按照ISO9001質量管理體系進行管理。西科節能技術服務有限公司設立工程部為獨立的售后服務部門，其主要職責是及時準確的完成售后服務任務，其售后服務流程簡述如下：（1）來自客戶的所有信息均由銷售部門收集，這樣可以保

23、證所有信息的完整性。無論公司的任何部門、任何人員接到售后服務的要求，立即轉入客戶部負責售后服務的專職經理，并進行統一管理。（2）來自客戶的售后服務要求將在西科節能節能技術有限公司客戶部進行分類，區分售后服務性質，客戶部同時下達售后服務指令。區分售后服務的性質主要是為了區分故障產生的原因，便于公司對一個階段產生的售后服務內容進行統計和進一步尋找改進的方法。（3）售后服務部門接到要求售后服務的指令后，立即開始研究制定方案并準備相關技術資料和需要的材料、元件。售后服務部門的準備不受銷售部區分售后服務性質的約束，即無論售后服務是常規性質，還是由于用戶原因產生的損壞，售后服務部門均將同樣對待。售后服務部

24、門將在最短時間內接到售后服務指令，并不受任何約束的進行售后服務準備，保證用戶在最短時間得到優質的售后服務。（4）售后服務人員在作好技術資料和相關元件與材料、工具等。（5）準備工作后，將以最快的時間趕到現場投入工作。負責公司供貨項目的售后服務工作，以保證用戶可以得到及時、高效的售后服務。西科節能質量保證期內免費提供服務，一年內若期間屬于正常損害，本公司只收取元件費：如為用戶在操作、使用等過程中因錯誤操作產生的設備故障，將適當收取材料費。質量保證期外，將適當收取材料費和服務費。所有的售后服務費將通過正式報價的方式和用戶進行協商。在協商過程中，售后服務同時進行。6.2.2 保障能力體系保障：詳見上述

25、售后服務體系的描述。人員保障：我公司有售后服務工程師6余名，均為多年從事售后服務工作專業人員，全部經專業培訓。在售后服務過程中負責在設備安裝現場指導技術工人執行售后服務，并解決售后服務過程中出現的技術問題。6.2.3 售后服務內容（1）我方提供的設備質量保證期為貨到現場18個月或者投運后12個月。（2）在質量保證期內，由于設備本身的質量原因造成的任何損失，我方負責免費更換。（3）質量保證期滿后，我方協助買方對所提供的設備進行定期的檢驗和保養并負責終身有償維護。（4）售后服務的方式為現場服務和電話答疑。設備安裝、調試直至投運期間，我方將派駐一名有三年以上工作經驗的工程師到現場進行跟蹤服務，確保現

26、場工作的順利進行。設備投運后，用戶可隨時打電話到本公司客戶部進行咨詢，本公司售后服務人員將會以認真負責、謙虛禮貌的態度給與熱情對待。（5）售后服務內容為：現場運行、現場配合開箱驗收。指導安裝，進行模擬調試，配合送電，設備正常運行后定期進行檢驗和保養。進行廠內理論培訓和現場操作培訓。培訓內容：了解零件的常用技術參數、產品工藝結構及掌握設備操作方法。設備出廠的檢驗標準及檢驗項目的結構以及設備的運輸、裝卸要求及注意事項。重點掌握設備的質量及相關的要求和要點、機械、電氣性能及試驗方法與常見故障及突發事件的處理方法，提供以下服務：1 按期、按質交貨；2 免費指導安裝調試；3 免費現場運行檢查維護；4 質

27、保期內免費保修；5 終身有償保修；6 免費代培操作人員。七、公司簡介7.1公司簡介西安西科節能技術服務有限公司隸屬于西安科技大學高新學院，成立于2007年，注冊資金1000萬元，位于西安高新產業開發區，是行業領先的節能技術服務商，是首批國家發改委節能服務公司備案單位、節能服務產業協會會員，通過了ISO9001：2008國際質理管理體系認證、擁有多項節能技術專利。公司依托西安科技大學先進的技術力量，擁有博士、資深專家組成的高水平節能技術服務團隊。根據客戶的實際情況，擬定最優節能方案，采用“EMC合同能源管理”及“BEPC總承包”等商業投資模式，有效地降低客戶能源運營成本。 西科節能技術服務有限公

28、司專業致力于余熱回收利用、水輪機節能改造、地（水）源熱泵、煤層氣利用、除塵、脫硫脫硝技術、調速節能技術、LED高效照明和工業、建筑能源管理系統等節能技術的咨詢服務、技術推廣研究及應用。在石化、冶金、煤礦、水泥等行業為客戶提供節能項目設計、施工、調試；能源效率診斷、能源審計、節能評估、節能技術咨詢、培訓；投、融資等全方位服務，滿足工礦、企事業單位、公共建筑等不同領域的節能服務需求。在國家發展和改革委員會、節能服務產業協會、西安科技大學高新學院的大力支持下，西安西科節能技術服務有限公司作為總的運營平臺，真正做到高效節能的公司化、專業化。以國內外節能產品制造商為技術依托，聯合商業投資機構，為企業和公共機構提供優質的節能服務。7.2公司組織架構7.3資質證書