关于变频改造项目的效益分析报告.docx
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关于变频改造项目的效益分析报告
关于2013年***公司变频改造项目的效益分析报告
***公司现有的扇风机、压风机、架空乘人装置、顺槽皮带机、刮板输送机、转载机、破碎机和乳化泵等设备均采用工频拖动,由于电机长期工频运行或频繁启动等问题,造成设备运行非常不经济,同时由于电机无法采用软起软停,在机械上产生剧烈冲击,加速机械的磨损及维修费等问题。
在保证正常稳定、安全可靠的前提下,通过变频节能技术改造,可以实现根据负载变化来调节电机的转速,降低能耗,从而降低生产成本,延长设备使用寿命,降低维修率和维修成本,进一步提高***公司机电管理形象。
一、扇风机变频改造
一、改造效果:
1、通过高压变频调速装置,扇风机可以根据矿井风量使用情况时时调速运行,使扇风机在最佳工况下运行,保持高效、经济运行,降低电耗。
2、采用变频调速后,减少了对电网的冲击,实现了软启动,电机启动电流不超过额定电流,启动时间相应延长,对电网无冲击,延长了电机的使用寿命;同时,降低了电机的振动和温度,减少了维修量,节约了维护费。
3、高压变频调速装置,系统安全可靠、运行稳定。
4、扇风机为一用一备,为节省投资,采用一拖二的高压变频调速装置同时拖动前后两级电机,并且能够实现两台扇风机之间自动切换。
5、扇风机采用远程自动控制和监控,可以对扇风机运行状态及变频器运行参数进行监控,还可以达到无人值守、减人提效的目的。
6、如高压变频调速装置出现故障,发出报警,可通过旁路柜自动切换到工频或切换扇风机运行,保证扇风机不停风,不影响矿井通风系统。
二、效益分析
按照扇风机2012年全年用电8107800kW·h、变频器最低节电20%计算,扇风机变频器可以节省电量及电费:
年节电总量A=8107800×0.2=1621560kW·h
年节约电费:
1631560×0.7874=128.5万元
三、投资回报
目前,我国在计算节电工程投资效果时,通常采用投资回收年限法。
投资以工程完成后的收益的形式回收,所需要的年限,称为投资回收年限。
当投资回收年限小于或等于某一规定年限时,则认为该工程在经济上是合理的,否则是不可取的。
1、投资回收期限计算公式
T=C/△L=C/(L2-L1)=C/(Aδ-S)
式中T——投资回收期限(年);
C——实现节电措施所需的投资(元/年),包括用于建筑、购置各种设备、安装及管理等费用;
△L——实现节电措施后的年节电效益(元/年);
L1——实现节电措施前的年收益(元/年);
L2——实现节电措施后的年收益(元/年);
A——年节电总量(kW·h)/年,(按照变频器节电最低20%计算);
δ——电价元/(kW·h);
S——节电工程投入后的年维护保养费用(元/年)。
一般认为,当T≤1/2—2/3节能产品寿命周期时,在经济上合理的,否则不可取。
2、投资回收期限计算
已知:
投资C=1400000元,年节电总量A=1621560kW·h,平均电价δ=0.7874元,年维护费用S=40000元,变频器寿命10年,计算得出:
T=C/△L=C/(L2-L1)=C/(Aδ-S)=1400000/(1621560×0.7874-40000)=1.1年
≤(1/2—2/3)×10=(5—6.7)年
投资回收期限1.1年,符合经济合理公式。
四、结论
两台扇风机变频改造投资140万元,年节约电费128.5万元,年节电总量1621560kW·h,投资回收期限1.1年。
二、压风机变频改造
一、改造效果:
1、通过高压变频调速装置,压风机可以根据矿井压风风压时时调速运行,使压风机在最佳工况下运行,保持高效、经济运行,降低电耗。
2、采用变频调速后,减少了对电网的冲击,实现了软启动,电机启动电流不超过额定电流,启动时间相应延长,对电网无冲击,延长了电机的使用寿命;同时,压风机使用变频调速,实现恒压供风,对于保证风动设备的正常作业,提高风动设备的使用效率,减少其维护量和维护费用。
3、采用压力闭环控制,系统的控制精度有了很大程度的提高,供风压力可以稳定在设定值0.65Mpa左右,大大提高了用风设备运行的稳定性和使用效率,保证了安全生产正常高效运行。
4、高压变频调速装置,系统安全可靠、运行稳定。
5压风机采用远程自动控制和监控,可以对压风机运行状态及变频器运行参数进行监控,还可以达到无人值守、减人提效的目的。
6、如高压变频调速装置出现故障,发出报警,可通过旁路柜自动切换到工频运行,保证压风机不停机,不影响矿井压风系统。
二、效益分析
按照压风机2012年全年用电4696800kW·h、变频器最低节电20%计算,压风机变频器可以节省电量及电费:
年节电总量A=4696800×0.2=939360kW·h
年节约电费:
939360×0.7874=73.97万元
三、投资回报
1、投资回收期限计算公式
T=C/△L=C/(L2-L1)=C/(Aδ-S)
式中T——投资回收期限(年);
C——实现节电措施所需的投资(元/年),包括用于建筑、购置各种设备、安装及管理等费用;
△L——实现节电措施后的年节电效益(元/年);
L1——实现节电措施前的年收益(元/年);
L2——实现节电措施后的年收益(元/年);
A——年节电总量(kW·h)/年,(按照变频器节电最低20%计算);
δ——电价元/(kW·h);
S——节电工程投入后的年维护保养费用(元/年)。
一般认为,当T≤1/2—2/3节能产品寿命周期时,在经济上合理的,否则不可取。
2、投资回收期限计算
已知:
投资C=1200000元,年节电总量A=939360kW·h,平均电价δ=0.7874元,年维护费用S=60000元,变频器寿命10年,计算得出:
T=C/△L=C/(L2-L1)=C/(Aδ-S)=1200000/(939360×0.7874-60000)=1.8年
≤(1/2—2/3)×10=(5—6.7)年
投资回收期限1.8年,符合经济合理公式。
四、结论
三台压风机变频改造投资120万元,年节电总量939360kW·h,年节约电费73.97万元,投资回收期限1.8年。
三、3300架空乘人装置变频改造
一、改造效果:
1、通过变频调速装置,架空乘人装置可以根据检测有无人员上下并自动开启或停止,根据乘坐人员数的多少变频调速运行,确保在最佳工况下运行,保持高效、经济运行,减少运行时间,降低电耗。
2、采用变频调速后,实现了软启动,电机启动电流不超过额定电流,启动时间相应延长,消除了启动时的电机、减速机、连接器、托轮、钢丝绳等机械冲击,使上述各部位都得到了良好的保护。
启动时非常平稳,降低了由于启动时大电流对电网冲击,而造成开关的跳闸停机,减少了设备维护量,降低了设备维护费用。
3、变频调速装置,系统安全可靠、运行稳定,保证了运送人员的安全。
采用变频软启动和变频停车方式,解决了重载下运和重载停车时的运行安全问题。
二、效益分析
按照3300架空乘人装置电机30kW,功率因数0.8,每天22小时运行,全年运行350天计算,2012年全年用电184800kW·h、变频器最低节电20%计算,3300架空乘人装置变频器可以节省电量及电费:
年节电总量A=184800×0.2=36960kW·h
年节约电费:
36960×0.7874=2.9万元
三、投资回报
1、投资回收期限计算公式
T=C/△L=C/(L2-L1)=C/(Aδ-S)
式中T——投资回收期限(年);
C——实现节电措施所需的投资(元/年),包括用于建筑、购置各种设备、安装及管理等费用;
△L——实现节电措施后的年节电效益(元/年);
L1——实现节电措施前的年收益(元/年);
L2——实现节电措施后的年收益(元/年);
A——年节电总量(kW·h)/年,(按照变频器节电最低20%计算);
δ——电价元/(kW·h);
S——节电工程投入后的年维护保养费用(元/年)。
一般认为,当T≤1/2—2/3节能产品寿命周期时,在经济上合理的,否则不可取。
2、投资回收期限计算
已知:
投资C=78000元,年节电总量A=36960kW·h,平均电价δ=0.7874元,年维护费用S=2000元,变频器寿命10年,计算得出:
T=C/△L=C/(L2-L1)=C/(Aδ-S)=78000/(36960×0.7874-2000)=2.8年
≤(1/2—2/3)×10=(5—6.7)年
投资回收期限2.8年,符合经济合理公式。
四、结论
3300架空乘人装置变频改造投资7.8万元,年节电总量184800kW·h,年节约电费2.9万元,投资回收期限2.8年。
四、3300北翼一部、二部皮带机变频改造
一、改造效果:
1、在皮带机上采用变频驱动后的节能效果主要体现在系统效率上,在电机负载较低时,通过改变电机电源频率调整电机的运行参数,达到降低能耗的目的。
2、变频改造后,电机将根据皮带机的负载情况,时刻处在最佳的运行状态,降低了电耗,节电效果明显。
3、采用变频调速后,实现了皮带机电机软启动,电机启动电流不超过额定电流,启动时间相应延长,消除了启动时对电机、减速机、带面、滚筒、托辊及机架等机械冲击,延长了设备使用寿命,减少了设备维护量,降低了设备维护费用。
4、变频调速装置,系统安全可靠、运行稳定,保证了皮带机的运行安全。
二、效益分析
按照3300北翼一部、二部皮带机均为双驱,电机250kW,功率因数0.8,每天18小时运行,全年运行350天计算,2012年全年用电5040000kW·h、变频器最低节电20%计算,3300北翼一部、二部皮带机变频器可以节省电量及电费:
年节电总量A=5040000×0.2=1008000kW·h
年节约电费:
1008000×0.7874=79.4万元
三、投资回报
1、投资回收期限计算公式
T=C/△L=C/(L2-L1)=C/(Aδ-S)
式中T——投资回收期限(年);
C——实现节电措施所需的投资(元/年),包括用于建筑、购置各种设备、安装及管理等费用;
△L——实现节电措施后的年节电效益(元/年);
L1——实现节电措施前的年收益(元/年);
L2——实现节电措施后的年收益(元/年);
A——年节电总量(kW·h)/年,(按照变频器节电最低20%计算);
δ——电价元/(kW·h);
S——节电工程投入后的年维护保养费用(元/年)。
一般认为,当T≤1/2—2/3节能产品寿命周期时,在经济上合理的,否则不可取。
2、投资回收期限计算
已知:
投资C=2240000元,年节电总量A=1008000kW·h,平均电价δ=0.7874元,年维护费用S=40000元,变频器寿命10年,计算得出:
T=C/△L=C/(L2-L1)=C/(Aδ-S)=2240000/(1008000×0.7874-40000)=2.9年
≤(1/2—2/3)×10=(5—6.7)年
投资回收期限2.9年,符合经济合理公式。
四、结论
3300北翼一部、二部皮带机变频改造投资224万元,年节电总量1008000kW·h,年节约电费79.4万元,投资回收期限2.9年。
五、主井装载给煤机变频改造
一、改造效果:
1、在给煤机上采用变频驱动后的节能效果主要体现在系统效率上,在电机负载较低或频繁启动时,通过改变电机电源频率调整电机的运行参数,达到降低能耗的目的。
2、变频改造后,电机将根据给煤机的负载情况,时刻处在最佳的运行状态,降低了电耗,节电效果明显。
3、采用变频调速后,实现了给煤机电机软启动,电机启动电流不超过额定电流,启动时间相应延长,消除了启动时对电机、减速机、舌板等机械冲击,延长了设备使用寿命,减少了设备维护量,降低了设备维护费用。
4、变频调速装置,系统安全可靠、运行稳定,保证了给煤机的运行安全。
二、效益分析
按照主井装载给煤机电机18.5kW(装载时,开启两台给煤机),功率因数0.8,每天18小时运行,全年运行350天计算,2012年全年用电186480kW·h、变频器最低节电20%计算,主井装载给煤机变频器可以节省电量及电费:
年节电总量A=186480×0.2=37296kW·h
年节约电费:
37296×0.7874=2.9万元
三、投资回报
1、投资回收期限计算公式
T=C/△L=C/(L2-L1)=C/(Aδ-S)
式中T——投资回收期限(年);
C——实现节电措施所需的投资(元/年),包括用于建筑、购置各种设备、安装及管理等费用;
△L——实现节电措施后的年节电效益(元/年);
L1——实现节电措施前的年收益(元/年);
L2——实现节电措施后的年收益(元/年);
A——年节电总量(kW·h)/年,(按照变频器节电最低20%计算);
δ——电价元/(kW·h);
S——节电工程投入后的年维护保养费用(元/年)。
一般认为,当T≤1/2—2/3节能产品寿命周期时,在经济上合理的,否则不可取。
2、投资回收期限计算
已知:
投资C=152000元,年节电总量A=37296kW·h,平均电价δ=0.7874元,年维护费用S=4000元,变频器寿命10年,计算得出:
T=C/△L=C/(L2-L1)=C/(Aδ-S)=152000/(37296×0.7874-4000)=5.9年
≤(1/2—2/3)×10=(5—6.7)年
投资回收期限5.9年,符合经济合理公式。
四、结论
4台主井装载给煤机变频改造投资15.2万元,年节电总量37296kW·h,年节约电费2.9万元,投资回收期限5.9年。
六、采煤工作面顺槽皮带变频改造
一、改造效果:
1、在皮带机上采用变频驱动后的节能效果主要体现在系统效率上,在电机负载较低时,通过改变电机电源频率调整电机的运行参数,达到降低能耗的目的。
2、变频改造后,电机将根据皮带机的负载情况,时刻处在最佳的运行状态,降低了电耗,节电效果明显。
3、采用变频调速后,实现了皮带机电机软启动,电机启动电流不超过额定电流,启动时间相应延长,消除了启动时对电机、减速机、带面、滚筒、托辊及机架等机械冲击,延长了设备使用寿命,减少了设备维护量,降低了设备维护费用。
4、变频调速装置,系统安全可靠、运行稳定,保证了皮带机的运行安全。
二、效益分析
按照采煤工作面两部顺槽皮带机均为双驱,电机250kW,功率因数0.8,每天18小时运行,全年运行350天计算,2012年全年用电5040000kW·h、变频器最低节电20%计算,采煤工作面两部顺槽皮带机变频器可以节省电量及电费:
年节电总量A=5040000×0.2=1008000kW·h
年节约电费:
1008000×0.7874=79.4万元
三、投资回报
1、投资回收期限计算公式
T=C/△L=C/(L2-L1)=C/(Aδ-S)
式中T——投资回收期限(年);
C——实现节电措施所需的投资(元/年),包括用于建筑、购置各种设备、安装及管理等费用;
△L——实现节电措施后的年节电效益(元/年);
L1——实现节电措施前的年收益(元/年);
L2——实现节电措施后的年收益(元/年);
A——年节电总量(kW·h)/年,(按照变频器节电最低20%计算);
δ——电价元/(kW·h);
S——节电工程投入后的年维护保养费用(元/年)。
一般认为,当T≤1/2—2/3节能产品寿命周期时,在经济上合理的,否则不可取。
2、投资回收期限计算
已知:
投资C=2240000元,年节电总量A=1008000kW·h,平均电价δ=0.7874元,年维护费用S=40000元,变频器寿命10年,计算得出:
T=C/△L=C/(L2-L1)=C/(Aδ-S)=2240000/(1008000×0.7874-40000)=2.9年
≤(1/2—2/3)×10=(5—6.7)年
投资回收期限2.9年,符合经济合理公式。
四、结论
采煤工作面两部顺槽皮带机变频改造投资224万元,年节电总量1008000kW·h,年节约电费79.4万元,投资回收期限2.9年。
七、采煤工作面刮板输送机、转载机、破碎机、乳化泵变频改造
一、改造效果:
1、在刮板输送机、转载机、破碎机、乳化泵上使用变频驱动后的节能效果主要体现在系统效率上,在电机负载较低时,通过改变电机电源频率调整电机的运行参数,达到降低能耗的目的。
2、变频改造后,电机将根据负载和压力情况,时刻处在最佳的运行状态,降低了电耗,节电效果明显。
3、采用变频调速后,实现了电机软启动,电机启动电流不超过额定电流,启动时间相应延长,消除了启动时对电机、减速机、刮板、链条、溜槽、链轮、泵体等机械冲击,延长了设备使用寿命,减少了设备维护量,降低了设备维护费用。
4、变频调速装置,系统安全可靠、运行稳定,保证了设备的运行安全。
二、效益分析
按照采煤工作面刮板输送机(400kW×2),转载机(250kW),破碎机(160kW),每天运行18小时;乳化泵(200kW),每天运行24小时。
刮板输送机用一拖二变频器,转载机和破碎机用一拖二变频器,乳化泵用两套一拖一变频,功率因数0.8,全年运行350天计算:
1、刮板输送机:
2012年全年用电4032000kW·h、变频器最低节电20%计算,刮板输送机变频器可以节省电量及电费:
年节电总量A=4032000×0.2=806400kW·h
年节约电费:
806400×0.7874=63.5万元
2、转载机、破碎机:
2012年全年用电2066400kW·h、变频器最低节电20%计算,转载机、破碎机使用变频器可以节省电量及电费:
年节电总量A=2066400×0.2=413280kW·h
年节约电费:
413280×0.7874=32.5万元
3、乳化泵:
2012年全年用电1344000kW·h、变频器最低节电20%计算,乳化泵变频器可以节省电量及电费:
年节电总量A=1344000×0.2=268800kW·h
年节约电费:
268800×0.7874=21.2万元
三、投资回报
1、投资回收期限计算公式
T=C/△L=C/(L2-L1)=C/(Aδ-S)
式中T——投资回收期限(年);
C——实现节电措施所需的投资(元/年),包括用于建筑、购置各种设备、安装及管理等费用;
△L——实现节电措施后的年节电效益(元/年);
L1——实现节电措施前的年收益(元/年);
L2——实现节电措施后的年收益(元/年);
A——年节电总量(kW·h)/年,(按照变频器节电最低20%计算);
δ——电价元/(kW·h);
S——节电工程投入后的年维护保养费用(元/年)。
一般认为,当T≤1/2—2/3节能产品寿命周期时,在经济上合理的,否则不可取。
2、投资回收期限计算
(1)刮板输送机
已知:
投资C=1610000元,年节电总量A=806400kW·h,平均电价δ=0.7874元,年维护费用S=20000元,变频器寿命10年,计算得出:
T=C/△L=C/(L2-L1)=C/(Aδ-S)=1610000/(806400×0.7874-20000)=2.6年
≤(1/2—2/3)×10=(5—6.7)年
投资回收期限2.6年,符合经济合理公式。
(2)转载机、破碎机
已知:
投资C=510000元,年节电总量A=413280kW·h,平均电价δ=0.7874元,年维护费用S=20000元,变频器寿命10年,计算得出:
T=C/△L=C/(L2-L1)=C/(Aδ-S)=510000/(413280×0.7874-20000)=1.7年
≤(1/2—2/3)×10=(5—6.7)年
投资回收期限1.7年,符合经济合理公式。
(3)乳化泵
已知:
投资C=600000元,年节电总量A=268800kW·h,平均电价δ=0.7874元,年维护费用S=20000元,变频器寿命10年,计算得出:
T=C/△L=C/(L2-L1)=C/(Aδ-S)=600000/(268800×0.7874-20000)=3.1年
≤(1/2—2/3)×10=(5—6.7)年
投资回收期限3.1年,符合经济合理公式。
四、结论
1、刮板输送机变频改造投资161万元,年节电总量A=806400kW·h,年节约电费63.5万元,投资回收期限2.6年。
2、转载机、破碎机变频改造投资51万元,年节电总量A=413280kW·h,年节约电费32.5万元,投资回收期限1.7年。
3、乳化泵变频改造投资60万元,年节电总量A=268800kW·h,年节约电费21.2万元,投资回收期限3.1年。
八、水源井水泵变频改造
一、改造效果:
1、地面给水水流量要求处于变工况运行,地面供水水源井水泵电机处于恒速运转状态时造成电量的浪费,通过使用变频器调速控制电机,降低能耗,节约电费。
2、水泵启动电流较小,使电机的电气部分和轴承机械承受的冲击大大减小,同时有效避免了管道内的水锤效应,避免了管道流量的突变,减少了管道爆裂的发生机率。
3、用变频调速装置后,可对电机实现软启动,启动时电流不超过电机额定电流的1.5倍左右,对电网无任何冲击,电机使用寿命延长。
在整个运行范围内,电机可保证运行平稳,损耗减小,温升正常。
电机启动时的噪音和启动电流非常小,无任何异常振动和噪音。
4、采用变频调节后,由于通过调节电机转速实现节能,在反馈值较低时,电机转速也降低,减少主设备及相应辅助设备的磨损,延长维护周期和设备使用寿命。
变频器运行中,只需定期对变频器除尘,不用停机,保证了生产的连续性。
5、变频器内置PID控制功能与传感器、变送器和PLC等组合后可以轻松实现供水系统的自动化控制,可以达到无人值守、减人提效的目的。
二、效益分析
按照3台水源井水泵每台电机90kW,功率因数0.8,每天24小时运行,全年运行365天计算,2012年全年用电1892160kW·h、变频器最低节电20%计算,3台水源井水泵变频器可以节省电量及电费:
年节电总量A=1892160×0.2=378432kW·h
年节约电费:
378432×0.7874=29.8万元
三、投资回报
1、投资回收期限计算公式
T=C/△L=C/(L2-L1)=C/(Aδ-S)
式中T——投资回收期限(年);
C——实现节电措施所需的投资(元/年),包括用于建筑、购置各种设备、安装及管理等费用;
△L——实现节电措施后的年节电效益(元/年);
L1——实现节电措施前的年收益(元/年);
L2——实现节电措施后的年收益(元/年);
A——年节电总量(kW·h)/年,(按照变频器节电最低20%计算);
δ——电价元/(kW·h);
S——节电工程投入后的年维护保养费用(元/年)。
一般认为,当T≤1/2—2/3节能产品寿命周期时,在经济上合理的,否则不可取。
2、投资回收期限计算
已知:
投资C=315000元,年节电总量A=378432kW·h,平均电价δ=0.7874元,年维护费用S=10000元,变频器寿命10年,计算得出:
T=C/△L=C/(L2-L1)=C/(Aδ-S)=315000/(378432×0.7874-10000)=1.1年
≤(1/2—2/3)×10=(5—6.7)年
投资回收期限1.1年,符合经济合理公式。
四、结论
3台水源井水泵变频改造
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