一、兩種方案
方案一、針對(duì)每批進(jìn)廠水稻的水份不同,目前的傳感器和變送器無法直接傳遞水稻水份信息情況。認(rèn)為:不適合采用全自動(dòng)控制,而且設(shè)備投資成本也過高。為此,提出根據(jù)每批入塔水稻的水份,利用變頻器進(jìn)行手動(dòng)控制,調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)來節(jié)電。
目前我公司三江制米廠烘干塔風(fēng)機(jī)已經(jīng)應(yīng)用了臺(tái)灣產(chǎn)變頻器。該廠生產(chǎn)副經(jīng)理蒲玉凱介紹:風(fēng)機(jī)變頻節(jié)電技術(shù)可靠,節(jié)電效果很好,能夠達(dá)到30%的節(jié)電率;同時(shí),對(duì)三江制米廠烘干熱風(fēng)機(jī)增加變頻設(shè)備后,可以明顯減少換熱器在運(yùn)行中的共振,降低工作環(huán)境噪音,由此推測(cè)可以提高換熱器的使用壽命(因?yàn)槭褂媚晗掭^短的問題,目前尚不能反映延長(zhǎng)換熱器使用壽命的具體時(shí)間)。
方案二、樹立北大荒米業(yè)的龍頭企業(yè)形象,采用自動(dòng)化節(jié)電控制裝置(ECS),分別在烘干塔內(nèi)(2—3處)和熱風(fēng)爐內(nèi)設(shè)置溫度傳感器和變送器(其中:烘干塔內(nèi)的傳感器屬于間接性質(zhì),因?yàn)閷?duì)熱風(fēng)機(jī)的變速控制是解決輸送風(fēng)量大小的問題,而不是溫度的問題;但通過烘干作業(yè)中烘干塔內(nèi)的水稻溫度,經(jīng)過計(jì)算機(jī)推算潮糧應(yīng)該需要調(diào)整的風(fēng)量),通過計(jì)算機(jī)及變頻器來控制熱風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù),使熱風(fēng)輸送量、爐膛溫度控制在預(yù)定范圍內(nèi),保證烘干爐在最佳工況和最節(jié)能條件下運(yùn)行。設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)節(jié)電率35%??刂葡到y(tǒng)主要包括:操作觸摸屏、可編程控制器、變頻控制裝置、熱工檢測(cè)傳感器和變送器。
兩種節(jié)電方案比較:以上兩種方案的共同點(diǎn):
1、都是對(duì)風(fēng)機(jī)采用變頻節(jié)電。
2、對(duì)關(guān)鍵的主體設(shè)備(變頻器等)選用進(jìn)口設(shè)備,控制柜及輔助配件選用國(guó)產(chǎn)電器產(chǎn)品。
理由是:進(jìn)口變頻器質(zhì)量比國(guó)產(chǎn)的好,能夠較好地運(yùn)行;國(guó)產(chǎn)變頻器很容易在一年后出現(xiàn)各種問題,保障程度不高;而控制柜及附件國(guó)產(chǎn)配件通過實(shí)際應(yīng)用,完全能夠滿足需要,價(jià)格也低,便于維修中隨時(shí)更換。
3、充分考慮了在烘干作業(yè)中,變頻節(jié)電設(shè)施出現(xiàn)意外故障情況下,烘干供電系統(tǒng)回到原來的工頻狀態(tài)繼續(xù)工作,而不會(huì)影響連續(xù)烘干作業(yè)的要求。
以上兩種方案各有優(yōu)缺點(diǎn):方案一的優(yōu)點(diǎn)是投資少,回收投資快,技術(shù)成熟可靠;缺點(diǎn)是操作中需要根據(jù)不同的水稻水份進(jìn)行人工調(diào)節(jié)頻率,實(shí)施本方案之后,尚有節(jié)電空間;方案二的優(yōu)點(diǎn)是自動(dòng)化程度高,有利于提升企業(yè)形象,不需要人工根據(jù)水稻的水份調(diào)節(jié)頻率;不足是投資大,回收期相對(duì)較長(zhǎng),目前尚沒有發(fā)現(xiàn)在烘干塔內(nèi)設(shè)置溫度傳感器,通過間接測(cè)量水稻溫度來控制熱風(fēng)機(jī)風(fēng)量的實(shí)例,投資風(fēng)險(xiǎn)較大。
二、節(jié)電方法
(一)方案一節(jié)電方法
1、采用逐級(jí)調(diào)速的方法節(jié)電,即根據(jù)滿足生產(chǎn)要求的工藝參數(shù)等級(jí),調(diào)整變頻器參數(shù),通過調(diào)整變頻器參數(shù)來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù),調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)就調(diào)節(jié)了電機(jī)的功率,從而達(dá)到節(jié)能的目的。根據(jù)長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)使用測(cè)算,變頻器節(jié)電率基本保持在30%左右,此項(xiàng)工程改造費(fèi)用基本在兩年左右就能通過節(jié)能方式收回。
2、風(fēng)機(jī)啟停和調(diào)速控制采用就地柜控制,即在變頻控制柜面板安裝可調(diào)電位器,對(duì)變頻器風(fēng)量通過調(diào)整電位器實(shí)現(xiàn)就地手動(dòng)調(diào)節(jié)。
3、調(diào)整變頻器的工藝參數(shù)等級(jí)的設(shè)定根據(jù)糧食含水量進(jìn)行調(diào)節(jié),即根據(jù)糧食的種類及含水量進(jìn)行調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量,含水量較大的糧食采用較大風(fēng)量,含水量較小的糧食采用較小的風(fēng)量,調(diào)整基準(zhǔn)是用最小的風(fēng)量烘干糧食。
4、工藝參數(shù)需要初次使用變頻器時(shí),對(duì)于不同含水量級(jí)別和種類的糧食采用試驗(yàn)方式,對(duì)于糧食的含水量在不同階段進(jìn)行試驗(yàn),同一種糧食取得幾個(gè)含水量等級(jí)的最佳的數(shù)值并記錄為工藝參數(shù),作為以后生產(chǎn)中變頻器調(diào)整轉(zhuǎn)數(shù)的依據(jù)。
(二)方案二節(jié)電方法
1、對(duì)烘干車間的所有風(fēng)機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化綜合調(diào)頻控制。(其中15型烘干機(jī)有:55kW高壓風(fēng)機(jī)一臺(tái)、37kW雙吸風(fēng)機(jī)一臺(tái)、18.5kW引風(fēng)機(jī)一臺(tái)和5.5kW冷風(fēng)機(jī)一臺(tái)。)
2、加裝1至2臺(tái)變頻節(jié)能柜(根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)確定)和1面控制操作臺(tái)。分別帶動(dòng)4臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所對(duì)應(yīng)的風(fēng)機(jī)。根據(jù)烘干溫度調(diào)節(jié)高壓風(fēng)機(jī)和雙吸風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,同時(shí)根據(jù)爐膛溫度傳感器和負(fù)壓傳感器調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和爐排轉(zhuǎn)速,達(dá)到烘干溫度恒定的目的。
3、風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速控制同以下部分組成:變頻器、可編程控制器、觸摸屏、變頻柜、電抗器、接觸器、空氣開關(guān)、電纜、電流表、按鈕、互感器等。
4、PLC控制部分由觸摸屏、電源、CPU、摸擬量輸出模塊、開關(guān)量輸入、輸出模塊等組成。其中采用PLC來實(shí)現(xiàn)電氣部分的控制。包括五部分:起動(dòng)、運(yùn)行、停止、切換、報(bào)警及故障自診斷。
5、各風(fēng)機(jī)的開停選擇,控制參數(shù)的輸入等都在觸摸屏操作,同時(shí)顯示運(yùn)行參數(shù)。
6、各風(fēng)機(jī)可以單獨(dú)開停,也可以和窖頭DCS(PLC)控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)運(yùn)行。
三、投資額及效益
(一)方案一投資及效益:
此方案有三種變頻器選用方案(投資比較表附后),僅對(duì)功率最大的55KW熱風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)電改造。
年烘干工作時(shí)間按120天,每天20小時(shí);預(yù)計(jì)實(shí)際平均運(yùn)行功率為33KW;節(jié)電率按照30%估算。年節(jié)電2.37萬度,節(jié)約電費(fèi)2.26萬元。
1、選用美國(guó)羅克韋爾公司生產(chǎn)的AB變頻器,配備國(guó)產(chǎn)控制柜及配件。該變頻器在質(zhì)量和產(chǎn)品可靠性方面擁有良好的聲譽(yù),并且FLEX400系列變頻器通過黑龍江大學(xué)電子工程有限公司測(cè)試證明可以在惡劣的環(huán)境下工作。每個(gè)55KW風(fēng)機(jī)節(jié)電投資44800元,靜態(tài)回收期為2年。財(cái)務(wù)收益率50%。
2、選用ABB(中國(guó))變頻器、配備國(guó)產(chǎn)控制柜及配件,每個(gè)55KW熱風(fēng)機(jī)變頻節(jié)電投資額為:36600元。靜態(tài)回收期為1.62年。財(cái)務(wù)收益率61%。
3、選用三菱變頻器(大連三菱廠生產(chǎn)),配備國(guó)產(chǎn)控制柜及配件,每個(gè)55KW熱風(fēng)機(jī)變頻節(jié)電投資額為:34600元。靜態(tài)回收期為1.5年。財(cái)務(wù)收益率65.3%。
咨詢單位介紹:上述的三種變頻器質(zhì)量均較好。以上產(chǎn)品的價(jià)格是按照品牌、檔次、產(chǎn)地、市場(chǎng)等因素定價(jià)的。
方案二投資及效益:
水稻烘干有四臺(tái)風(fēng)機(jī)。年烘干工作時(shí)間按120天計(jì)算,每天工作20小時(shí)。
每一個(gè)15型烘干線的節(jié)電改造投資為32.1萬元,年節(jié)電6.47萬千瓦時(shí),節(jié)省電費(fèi)6.16萬元(0.953元/千瓦時(shí)),靜態(tài)回收期為5.2年。財(cái)務(wù)收益率19.2%。
四、建議
1、選用方案一中的一種進(jìn)行三個(gè)烘干塔的節(jié)電改造,先改造三處,根據(jù)運(yùn)行情況再考慮對(duì)其他烘干風(fēng)機(jī)的節(jié)電改造。
2、考慮實(shí)行合同能源管理方式來運(yùn)作方案二,我公司不投資,由節(jié)能公司投資,建設(shè)一處試點(diǎn),節(jié)能公司從節(jié)能效益中回收投資。
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