风机水泵变频节电技术改造项目可行性研究报告.docx

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风机水泵变频节电技术改造项目可行性研究报告

风机水泵变频节电技术改造项目

可行性研究报告

1总论1

1.1项目概况1

1.2可行性研究报告的编制依据及编制原则2

1.3项目实施的必要性和可行性3

1.4项目的工作过程简述5

1.5可研报告的工作范围及目标5

1.6项目主要经济技术指标6

2项目承办单位概况7

2.1**海洋渔业集团公司概况7

2.2**动力公司概况7

3项目地理位置及气候条件9

3.1地理位置及区域优势9

3.2区域自然气候条件9

4企业现有生产状况11

4.1动力公司现有装机容量及主要设备11

4.2供热能力及热负荷现状11

5变频节电技术改造实施方案12

5.1设计依据12

5.2项目工作目标12

5.3变频节电技术改造方案12

6节能17

6.1计算依据17

6.2项目概况17

6.3改造前电机电能消耗状况17

6.4改造后锅炉风机、水泵电机消耗状况及节电量计算18

6.5企业能源管理制度18

7环境保护21

7.1设计依据21

7.2当地自然环境现状21

7.3项目产生的社会环保效益22

8消防23

8.1编制原则23

8.2编制依据23

8.3现有消防系统23

8.4改造项目消防措施23

9劳动安全卫生24

9.1编制原则24

9.2编制依据24

9.3编制目的24

9.4运行中的危害、危险因素分析24

9.5防火、防爆25

9.6防电伤、防机械伤害、防坠落及其他25

10企业组织和劳动定员27

11项目实施进度28

11.1工程项目实施条件28

11.2施工进度控制28

12投资估算和资金筹措29

12.1概述29

12.2编制范围及说明29

12.3项目总投资估算29

12.4投资估算分析30

12.5流动资金估算30

12.6资金筹措30

12.7资金运筹规划30

13节电经济效益分析与财务评价31

13.1效益计算的依据31

13.2编制说明31

13.3财务评价31

14结论与建议34

14.1项目主要技术经济指标34

14.2结论与建议34

附表：

附表1总投资估算表

附表2总成本费用表

附表3固定资产折旧与摊销费用表

附表4损益表

附表5现金流量表

附表6资金来源与运用表

1总论

1.1项目概况

1.1.1项目名称

风机水泵变频节电技术改造项目

1.1.2项目拟建地点

大连市甘井子区大连湾，**动力公司主厂房及供热首站。

1.1.3项目承办单位概况

项目承办单位：

**海洋渔业集团公司动力公司

法人代表：

**

项目负责人：

**

**动力公司是**的动力枢纽机构，承担着集团整体运营的煤、水、电、汽、热的供应和大连湾地区的集中供热。

特别是近年来在发展热电产业，提高能效，节约能源、保护环境方面成绩卓著，成为大连湾地区唯一的集中供热、热电联产热源厂，供热市场不断扩大，并得到地方政府和环保部门的信任和支持，随着集团和大连湾地区经济建设的快速发展，动力公司将面对更大的发展机遇和责任，也将做出更大的贡献。

1.1.3项目可行性研究报告编制单位

**节能规划设计研究院（）

1.2可行性研究报告的编制依据及编制原则

1.2.1编制依据

●关于印发《节约用电管理办法》的通知（国经贸资源［2000］1256号）；

●国家发展改革委关于加强用电侧管理的通知（发改能源[2003]469号）；

●《**电力需求侧管理办法（试行）》［2004］32号；

●《中华人民共和国节约能源法》、《重点用能单位节能管理办法》、《**节约能源条例》、国家及省有关法律法规；

●国家发展和改革委员会、科学技术部颁发的《中国节能技术政策大纲》；

●建设部《技改项目文件可行性研究报告编制深度规定》建质［2003］84号；

●节电技术经济效益计算与评价方法GB/T13471-2008；

●关于印发“十一五”十大重点节能工程实施意见的通知发改环资[2006]1457号；

●国家发展和改革委员会《节能中长期专项规划》；

●**动力公司委托**节能规划设计研究院编制项目可行性研究报告的合同；

●**动力公司提供的有关基础资料。

1.2.2编制原则

根据国家有关部门和业主对项目的要求，本报告的编制应遵循以下原则：

●本项目为技术改造、节能减排项目，编制的可行性研究报告应遵循和贯彻国家有关部门的法规、标准和规范。

●依据有关电力需求侧管理的技术政策要求，对本项目的实施条件、技术方案、节电效益和经济效益以及对环境的影响等各个方面，力求全面客观地反映实际情况，多方面分析对比，为项目承办单位决策提供依据。

●本项目为**动力公司的供热锅炉风机水泵和供热管网循环给水泵拖动电机变频技术节电改造项目，根据**正政府有关部门颁布的电力需求侧管理项目的要求,对终端用电设备实施节能技术改造,保证设备优化运行,节能高效。

1.3项目实施的必要性和可行性

1.3.1项目实施的必要性

（1）电力资源作为清洁的二次能源是生产过程能源动力供给的重要组成部分，对保证经济持续发展和人民生活水平改善具有十分重要的作用。

随着我国经济的迅速发展，工业企业尤其是高耗能企业拉动电力需求过快，导致电力供需矛盾的表现日益突出，面对这种严峻形势，中国坚持走节能减排，循环经济发展，可持续发展的道路。

在这样一种大背景下，电力需求侧管理作为促进高效节能的科学管理方式受到社会各界的广泛关注。

**作为工业大省，政府相关管理部门积极采取有效措施，制定优惠政策，积极推进电力需求侧管理项目的实施，较好地发挥了电力需求侧管理在提高用电效率、优化用电特性方面的作用，不仅在缓解电力供需矛盾上做出了积极贡献，而且日益成为落实科学发展观、建设资源节约型社会的重要措施。

（2）**动力公司是**的动力供应、管理和大连湾地区集中供热的热源单位，动力公司现运行供热锅炉4台，总蒸发量为135t/h；供热机组3台，装机容量6MW；供热首站一座，供热能力100万㎡。

动力公司热电厂现有锅炉风机水泵和热网循环水泵、补水泵等电机拖动设备180台，总装机容量为3160kW。

**动力公司对节能工作十分重视，2000年以来对锅炉风机水泵等电机拖动设备开始进行变频技术改造，积累了丰富的运行经验。

本项目拟对4#锅炉给水泵和引风机、以及供热管网的循环水泵等设备进行变频节电技术改造。

拟改造设备6台，总装机容量1280KW，其中4#锅炉引风机2台，拖动电机2×220KW；4#锅炉给水泵1台，拖动电机250KW；1#锅炉送风机1台，拖动电机55KW；热网循环泵2台，其中家属区循环水泵拖动电机315KW和西区循环水泵220KW。

1.3.2项目实施的可行性

变频技术是一种比较成熟的节电技术，通过对电机安装变频装置，可以使电机随风机、水泵的运行工况变化及时调整电机转速，达到节能的目的。

此外，本项目拟安装的变频器自带软启动装置，采用软启动后，启动电流可以从零至电机额定电流，减少了启动电流对电网的冲击，节约了电能，同时延长了设备的使用寿命。

变频器还能提高功率因数，减少无功损耗。

由此可以看出，本项目的技术方案是成熟的，可以保证供热锅炉和供热管网的优化运行，技术上是先进的、可行的，是国家“十一五”十大重点节能工程重点推广的节能技术。

1.4项目的工作过程简述

2009年5月，**节能规划设计研究院受**动力公司的委托编制供热锅炉和供热管网风机水泵变频节电技术改造项目的可行性研究报告。

**节能规划设计研究院多次赴现场进行实地考察和调研，针对供热锅炉和供热管网的优化运行需要提出了切实可行的技术改造方案，于2009年5月底完成了该项目的可行性研究报告。

1.5可研报告的工作范围及目标

1.5.1可研报告的工作范围

在编制本项目可行性研究报告过程中将就以下内容进行研究和阐述：

（1）项目实施的必要性和可行性；

（2）技术改造方案、设备配置及工艺方案；

（3）合理用能及节电量计算；

（4）环境保护、职业安全卫生及消防方案；

（5）项目实施进度计划与招投标方案；

（6）投资估算及资金筹措方案；

（7）经济效益及风险分析。

1.5.2工作目标

**动力公司现有风机、水泵等电机拖动设备180台，总装机容量3160kW，目前大多数设备已经安装变频装置。

本项目拟对需要进行改造和更新的6台电机拖动设备进行变频节电技术改造，拟改造设备装机容量1280kW，年耗电量为709.3万kWh。

项目实施后，锅炉风机、水泵和热网循环泵可根据供热负荷的需要调整电机转速，实现供热系统的优化运行，电机年耗电量为450.82万kWh，年可实现节电量258.48万kWh，综合节电率为36.44%。

1.6项目主要经济技术指标

项目主要经济技术指标详见表1-1《项目主要技术经济指标》。

表1-1项目主要技术经济指标

序号

项目名称

指标

备注

1

改造前电机年耗电量（万kWh）

709.3

2

改造后电机年耗电量（万kWh）

450.82

3

年节电量（万kWh）

258.48

4

节电率（%）

36.44

5

项目改造总投资（万元）

121.14

6

节电收益（万元）

188.86

7

财务内部收益率（%）

129.62

8

投资回收期（年）

0.77

2项目承办单位概况

2.1**海洋渔业集团公司概况

**海洋渔业集团公司（以下简称**）是国有独资特大型渔业联合企业，注册资本4.8亿元，海陆面积240万㎡，下属分公司，全资子公司和参、控股公司35家。

截止2009年末，企业总资产近40亿，企业员工近7000人；利润等各项经济指标连续20多年居于全国同行业首位。

集团本着“打造百年名牌**”的战略目标，围绕水产品交易和客滚物流两个中心的建设，形成了以海洋捕捞、水产品交易、水产品加工、水产品冷藏、港口仓储、客货海上运输、船舶修造、渔需物资供应、热电联产、国际经济技术合作等为一体的综合性企业格局，是我国综合实力最强的渔业企业。

企业的管理宗旨就是：

反浪费，堵漏洞，降成本，挖潜力，增效益。

在企业漫长的发展历程中，开放创新，“反堵降挖增”的管理理念已经成为了我们的企业文化。

2.2**动力公司概况

**动力公司是集团公司下属的子公司，为集团公司的生产、经营、办公提供可靠的水、电、汽、暖等能源动力供应，对外为所在区域大连湾地区的提供集中供热。

**动力公司热电厂是大连湾地区供热规划指定的热源单位。

动力公司热电厂现有4台中温中压蒸汽锅炉，总蒸发量为135t/h；3台汽轮发电机组，总装机容量6MW。

动力公司热电厂主要为集团生产单位提供生产用汽，所发电力原则上供集团公司自用。

热电厂3台供热机组冬季采用低真空运行方式，利用供热机组循环水为大连湾地区采暖供热；供热机组抽汽用于生产供汽；动力公司现有供热管网供热能力300万㎡，扩建后的供热首站供热能力为100万㎡。

**年综合能耗7.5万吨标准煤，能源消耗占企业总成本21%。

多年来，公司坚持不懈地狠抓资源节约综合利用工作，实行能源归口管理，向科学节能要效益。

成立了能源领导小组，建立三级能源管理网。

多次被评为全国节能先进企业、省级节能先进企业，连续多年被评为大连市节能样板企业。

超额完成了与大连市政府签订的能源承包合同指标。

**动力公司的资产总值1.4亿元，年热电收入近6000万元，年利润近千万元，属于供能用能大户。

本着技术创新和“反堵降挖增”的管理理念，自上世纪80年代开始，就非常注重采用节能新技术、新产品和新工艺来改造能源供应系统，尤其在电力拖动设备上广泛采用了变频调速技术。

本项目为动力公司热电厂4#锅炉给水泵、引风机和、1#锅炉送风机，以及供热管网循环泵变频技术改造项目，并根据**电力主管部门电力需求侧管理项目的要求编制项目可研报告。

3项目地理位置及气候条件

3.1地理位置及区域优势

**渔业集团公司位于大连市甘井子区大连湾，地处辽东半岛东南端，地理位置东经121°41′30″～122°9′45″，北纬38°56′43″～39°12′30″，与大连开发区、金州开发区毗邻。

地理位置优越。

大连湾是沿渤海经济发展轴的中部，大连主城区与新城区之间的咽喉要塞，是主城区通往金州、开发区乃至辽阔的东北腹地的必经之路。

“全域化城市建设”的战略是推动环渤海经济技术发展区经济建设的重要组成部分，也给大连湾地区的快速发展带来契机。

3.2区域自然气候条件

**动力公司热电厂位于大连开发区大连湾镇内。

主要水文气象参数如下：

年平均温度10.2℃

夏季月平均最高温度23.9℃

冬季月平均最低温度-4.9℃

夏季绝对最高温度35.3℃

冬季绝对最低温度-21.1℃

采暖计算温度-12℃

采暖期室外平均温度-1.8℃

采暖期天数134天

最大冻结深度93cm

全年主导风向

冬季NNW

夏季SSW

基本风压500Pa

基本雪压300Pa

地震烈度七度

3.1.3交通运输条件

**位于大连湾，交通运输十分发达，距沈大高速仅3公里，铁路、公路运输非常方便。

燃料供应主要通过厂内铁路专用线。

厂区内设有环形通道供生产车辆通行。

3.1.4电源

**海洋渔业集团总公司内,有一座供电容量为2×4000KVA，电压为66∕6.3KV的二次变电所（总降压变电所）。

由总降压变电所负责向集团总公司供电。

总降压变电所66KV电源来自大房身二次变电所。

6.3KV有22回线路，分别向23座6.3KV变电所供电。

主结线方式为66KV单母线，正常运行方式为一台变压器工作、一台变压器备用。

3.1.5水源

**水源由自来水公司供给，集团供水指标能够满足。

4企业现有生产状况

4.1动力公司现有装机容量及主要设备

**动力公司热电厂现有装机容量为3台汽轮发电机组，其中2台1.5MW抽凝式汽轮发电机组，一台3MW抽凝式汽轮发电机组；2台20t/h次中压蒸汽锅炉、一台20t/h中压蒸汽锅炉和一台75t/h中压蒸汽锅炉。

厂内现有风机水泵等电机拖动设备217台，装机容量4960KW。

4.2供热能力及热负荷现状

近年来由于大连湾地区城市化建设发展迅速，民用及公用建筑以每年15万㎡的建设速度递增，规划区总建筑面积约571万㎡。

本区规划热源为**动力公司热电厂和大连华能热电厂余热。

**动力公司热电厂供热管网供热能力300万㎡。

热电厂生产供汽热负荷主要为**内鱼品加工厂、制药厂等生产用汽单位，平均用汽量为7.73t/h。

5变频节电技术改造实施方案

5.1设计依据

（1）建设部《技改项目文件编制深度规定》建质［2003］84号

（2）公司供配电系统节能监测方法GB／Tl6664—1996

（3）**动力公司提供的有关基础资料。

5.2项目工作目标

**动力公司热电厂现有风机水泵等电机拖动设备180台，装机容量3160KW。

根据工艺的需要其中绝大部分设备已经配置变频调速装置。

本项目主要是拟对中心换热站供热西区2#循环水泵、1#锅炉送风机、4#锅炉给水泵以及4#锅炉引风机，家属区2#循环水泵等6台设备进行变频节电技术改造，拟改造设备装机容量1280KW。

项目实施后，预计年节电量可达258.48万kWh，年节电率为36.44%。

5.3变频节电技术改造方案

5.3.1改造方案简述

为了保证风机水泵等设备运行的可靠性，在配置拖动电机时，都留有一定的富余量。

改造前，风机、水泵等流量的调节均通过手动阀门进行调节，这样势必会造成风机、水泵的截流损失,在实际运行中浪费大量能源，造成能耗偏高。

由于风机、水泵等电机拖动设备为平方转矩负载，轴功率与转速成立方关系，所以当风机、水泵转速下降时，消耗的功率也大大下降，因此节能潜力非常大，节能效果非常明显。

5.3.2变频节电技术原理

从流体力学的原理得知，使用感应电动机驱动的风机负载、轴功率P与流量Q，扬程H的关系为：

P∝Q×H。

当电动机的转速由n1变化到n2时，Q、H、P与转速的关系如下：

Q2/Q1=n2/n1，H2/H1=（n2/n1）2，P2/P1=（n2/n1）3。

由以上3个关系式可以看出，Q和电机的转速n成正比，而所需的轴功率与转速的立方成正比。

变频器通过调节风机电机的频率，进而条件风机电机的转速，例如当需要80%的额定流量时，通过调节电机的转速至额定转速的80%，即调节频率到40HZ即可，此时所需功率仅为原来的51.2%。

考虑减速后效率下降和调速装置的附加损耗，通过实践统计，风机通过调速控制可节能20%-50%，有些风机负载节能比例达60%以上。

5.3.3变频调速主要技术特点

（1）动态调整

迅速适应负载变动，供给最大效率电压。

变频器在软件上设有5000次/秒的测控输出功能，始终保持电机的输出高效率运行。

（2）通过变频自身的V/F功能节能

在保证电机输出力矩的情况下，可自动调节V/F曲线。

减少电机的输出力矩，降低输入电流，达到节能状态。

（3）变频自带软启动

在电机全压启动时，由于电机的启动力矩需要，要从电网吸收5～7倍的电机额定电流，而大的启动电流既浪费电力，而且对电网的电压波动损害也很大，增加了线损和变损。

采用软启动后，启动电流可从零变至电机额定电流，减少了启动电流对电网的冲击，节约了电能，也减少了启动惯性对设备的大惯量的转速冲击，延长了设备的使用寿命。

（4）提高功率因数

电动机通过电磁作用而产生力矩。

绕组由于其感抗作用。

对电网而言，阻抗特性呈感性，电机在运行时吸收大量的无功功率，造成功率因数很低。

采用变频调速后，由于其性能已变为：

AC－DC－AC，在整流滤波后，负载特性发生了变化。

变频器对电网的阻抗特性呈阻性，功率因数很高，减少了无功损耗。

5.3.4接线系统改造实施内容

（1）变频柜及控制柜的安装

本改造项目新增变频柜安装要尽可能靠近原来的配电柜，以节省电缆。

控制屏安装在操作室，根据实际情况确定安装位置。

（2）变频柜的控制与接线

本改造项目新增变频器利用原有配电柜内的控制开关和接触器，连接方式为：

从原接触器控制输出端引电缆到变频器输入端，将电动机的电缆接至变频器的输出端。

改造前后变频柜的接线原理详见图5-1《改造前变频柜接线原理图》和图5-2《改造后变频柜接线原理图》。

MA

图5-1改造前变频柜接线原理图

MA

图5-2改造后变频柜接线原理图

（3）电缆敷设

本项目电缆敷设根据现场实际情况，采取桥架和穿管的方式敷设。

5.3.5改造后设备运行特性

本改造项目实施后，在操作室可显示电动机的运行频率，控制电动机的转速，给变频器送电、断电，变频器故障报警等功能。

风机和水泵启动时可实现软启动，使电动机起动转速平缓上升，可避免启动电流过大对电网的冲击，在实现了软启动的同时也提高了系统的可靠性。

采用变频器控制电机的转速，取代挡板和阀门调节，较少了截流损失，延长了设备维修周期和设备的使用寿命，有利于改善风机和水泵的动力学流动特性。

经过改造后的风机及水泵可控性增强、设备运行稳定、节能效果显著等诸多优点。

5.3.6改造项目新增设备情况

本项目改造后，购置6台变频器、配电装置、控制装置和电缆。

改造项目新增设备情况详见表5-1《改造项目新增设备情况表》。

表5-1改造项目新增变频设备表

序号

设备名称

数量

（台）

功率

（KW）

变频装置型号

设备运行时间

（h）

备注

1

1#炉送风电机

1

55

丹佛斯HLP—SJ

3600

2

换热站西区

2#循环泵

1

220

艾默森

3600

3

换热站家属区2#循环水泵

1

315

ABB

3600

4

4#炉1#引风机

1

220

ABB

7200

5

4#炉2#引风机

1

220

ABB

7200

6

4#炉1#给水泵

1

250

ABB

7200

合计

6

1280

6节能

6.1计算依据

●《企业节能量计算方法》GB／T13234—91

●节电技术经济效益计算与评价方法GB/T13471-2008

●企业提供的相关基础资料

6.2项目概况

本项目为电机变频节电技术改造项目，经现场调研，拟对其中6台电机进行变频节电技术改造，项目实施后，可实现年节电量258.48万kWh，节电率为36.44%。

6.3改造前电机电能消耗状况

改造前，通过拟进行变频节电技术改造的6台电机的实际运行电流进行测试，计算可得，改造前6台电机年耗电量为709.2万kWh，详见表6-1《改造前风机、水泵电能消耗情况表》。

表6-1改造前风机、水泵电能消耗情况表

序号

设备名称

电机容量（kW）

年运行时间（h）

年耗电量（万kWh）

1

1#炉送风电机

55

3600

19.9

2

换热站西区

2#循环泵

220

3600

79.2

3

换热站家属区2#循环水泵

315

3600

113.4

4

4#炉1#引风机

220

7200

158.4

5

4#炉2#引风机

220

7200

158.4

6

4#炉1#给水泵

250

7200

180.00

合计

1280

709.3

6.4改造后锅炉风机、水泵电机消耗状况及节电量计算

本项目拟改造的6台电机拖动设备进行变频节电技术改造，其中锅炉送风机1台，锅炉引风机2台，锅炉给水泵1台，热望循环泵2台。

改造前的年耗电量以实际测量数据和企业提供的基础资料为准，依据变频改造的技术原理，可以估算出安装变频装置后，拟改造风机、水泵的年耗电量。

改造前后电机电力消耗状况及节电量详见表6-2《改造前后电机电力消耗状况及节电量表》。

表6-2改造前后电机电力消耗状况及节电量表

序号

设备名称

电机容量（kw）

年运行时间（h）

改造前

年耗电量

（万kWh）

改造后

年耗电量

（万kWh）

年节电量

（万kWh）

节电率

（%）

1

1#炉送风电机

55

3600

19.9

12.97

6.93

35

2

换热站西区

2#循环泵

220

3600

79.2

43.56

35.64

45

3

换热站家属区2#循环水泵

315

3600

113.4

62.37

51.03

45

4

4#炉1#引风机

220

7200

158.4

102.96

55.44

35

5

4#炉2#引风机

220

7200

158.4

102.96

55.44

35

6

4#炉1#给水泵

250

7200

180.00

126

54.00

30

7

合计

1280

709.3

450.82

258.48

36.44

由上表可以看出，改造后，实施变频节电技术改造的锅炉风机、水泵共6台，年耗电量为450.82万kWh，年节电量为258.48万kWh，年节电率为36.44%。

6.5企业能源管理制度

6.5.1企业能源管理状况

**年综合能耗7.5万吨标准煤，能源消耗占企业总成本21%。

多年