【正文】 根據(jù)***分公司所提大型固定機(jī)械設(shè)備報(bào)表：提升機(jī)用交流電動(dòng)機(jī)的有 60 臺(tái)，主排水泵 131 臺(tái)，壓風(fēng)機(jī) 66 臺(tái)，主扇風(fēng)機(jī) 36 臺(tái)，共計(jì)大型固定機(jī)械設(shè)備 293 臺(tái)。 本項(xiàng)目不僅具有顯著的節(jié)能效益，同時(shí)也具有良好的環(huán)保效益，可做到節(jié)約能源與環(huán)保并舉，實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)能減排。為此，國(guó)家出臺(tái)相關(guān)文件，決心抓好重點(diǎn)耗能行業(yè)和企業(yè)節(jié)能，做好高耗能行業(yè)和企業(yè)的節(jié)能工作。隨著電價(jià)的不斷上漲，電費(fèi)支出在企業(yè)生產(chǎn)成本中占的比例越來(lái)越大，節(jié)約用電可以有效降低企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中可控成本。因此，使異步電動(dòng)機(jī)有效地利用，對(duì)于節(jié)能具有非常重要的意義。本次可行性研究的目的，是采用節(jié)能高效，環(huán)保效果好的變頻調(diào)速控制裝置，降耗增效。熱電廠總裝機(jī)容量 15 萬(wàn)千瓦，年發(fā)電能力 億千瓦時(shí)，供熱能力 420 萬(wàn)平方米；斯達(dá)機(jī)電修造公司年產(chǎn)值 億元；鑫塔水泥公司水泥年生產(chǎn)能力 40 萬(wàn)噸；煤層氣儲(chǔ)量豐富，建有日供氣能力 4 萬(wàn)立方米民用燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)，供燃?xì)? 萬(wàn)戶(hù)；有 萬(wàn)畝可耕地和 22 萬(wàn)畝宜林地。企業(yè)總資產(chǎn) 億元，注冊(cè)資本 億元，全部為國(guó)有。煤種以 1/3焦煤和氣煤為主，兼有部分主焦煤。將上述主要設(shè)備進(jìn)行電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)述改造,以達(dá)到節(jié)能的目的. 可行性研究報(bào)告編制原則（1）滿(mǎn)足生產(chǎn)要求；（2）在設(shè)計(jì)中采用先進(jìn)、適用的工藝技術(shù)（3）貫徹治理“三廢 ”、防止污染的原則，滿(mǎn)足國(guó)家有關(guān)大型固定機(jī)械及拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速改造可行性研究報(bào)告.環(huán)境保護(hù)法規(guī)的要求；（4）在工藝流程和設(shè)備選擇方面，采用先進(jìn)的節(jié)能降耗技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)能源的回收利用，以達(dá)到國(guó)家有關(guān)節(jié)能規(guī)定的要求。 ***分公司現(xiàn)有壓風(fēng)機(jī) 66 臺(tái)，其中 60 臺(tái)老式活塞壓風(fēng)機(jī)，使用時(shí)間較長(zhǎng)，氣量調(diào)節(jié)采用機(jī)械調(diào)節(jié)方式，效率低、能耗大。 可行性研究報(bào)告編制范圍與內(nèi)容***分公司現(xiàn)有井上、井下各類(lèi)提升機(jī) 65 臺(tái)，***分公司于 2022 年開(kāi)始對(duì)提升系統(tǒng)的電控裝置進(jìn)行改造，至 2022 年3 月，相繼改造絞車(chē)及電控拖動(dòng)裝置 5 臺(tái)套， 。其中有交流老式 TKD 系統(tǒng)改造為可編程控制器控制的電控系統(tǒng)，拖動(dòng)方式大型固定機(jī)械及拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速改造可行性研究報(bào)告.由交流電動(dòng)機(jī)改造為直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)。電機(jī)起動(dòng)方式采用直接起動(dòng)方式；6 臺(tái)螺桿壓風(fēng)機(jī)，采用 6KV 高壓交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，氣量調(diào)節(jié)采用機(jī)械調(diào)節(jié)方式。（5）充分利用現(xiàn)有設(shè)施，減少工程投資，縮短建設(shè)周期，提高項(xiàng)目效益。煤質(zhì)低硫(%)、低磷(%)、中灰(20% 左右)、高發(fā)熱量 (44306590千卡/ 千克) ，是符合環(huán)保要求的優(yōu)質(zhì)化工煤和動(dòng)力煤。在冊(cè)職工 萬(wàn)人在崗職工 萬(wàn)人，離退休人員 萬(wàn)人。 項(xiàng)目建設(shè)背景資源開(kāi)發(fā)與節(jié)約并舉，把節(jié)約放在首位。節(jié)約能源，合理利用資源，提高經(jīng)濟(jì)效益。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源成為制約經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的瓶頸，節(jié)能降耗也就成為國(guó)家和企業(yè)嚴(yán)重關(guān)切的焦點(diǎn)。從 2022 年開(kāi)始，我國(guó)在鋼鐵、有色、煤炭、電力、石油石化、化工、建材、紡織、造紙 9 個(gè)重點(diǎn)耗能行業(yè)組織開(kāi)展千家企業(yè)節(jié)能行動(dòng)。應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和方法，查找、分析和預(yù)測(cè)節(jié)能工程，提出合理可行的對(duì)策措施，指導(dǎo)、監(jiān)控節(jié)能工作，以達(dá)到最佳節(jié)能效率。大型固定機(jī)械及拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速改造可行性研究報(bào)告. 項(xiàng)目建設(shè)有利條件本項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)在***集團(tuán)***分公司下屬各煤礦廠區(qū)內(nèi)，不用新增建設(shè)用地；主要工程僅需對(duì)***分公司大型固定機(jī)械拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，根據(jù)各傳動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)際工況和使用環(huán)境的特點(diǎn)選用高壓變頻調(diào)速控制裝置對(duì)提升機(jī)、壓風(fēng)機(jī)、礦井主扇進(jìn)行控制，采用軟啟動(dòng)器對(duì)排水泵進(jìn)行控制是最佳改造方案。提升機(jī)用交流電動(dòng)機(jī)安裝容量 32735KW，主排水泵 73590KW，壓風(fēng)機(jī)23293KW，主扇風(fēng)機(jī) 23935KW，總安裝容量 153553KW，總計(jì)算負(fù)荷 122800KW。2）機(jī)械專(zhuān)業(yè)提供的設(shè)計(jì)委托資料。其中有交流老式 TKD 系統(tǒng)改造為可編程控制器控制的電控系統(tǒng)，拖動(dòng)方式由交流電動(dòng)機(jī)改造為直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)。電機(jī)起動(dòng)方式采用直接起動(dòng)方式；6 臺(tái)螺桿壓風(fēng)機(jī)，采用 6KV 高壓交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，氣量調(diào)節(jié)采用機(jī)械調(diào)節(jié)方式。對(duì)保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展提高經(jīng)濟(jì)效益，推進(jìn)合理利用資源，減少環(huán)境污染，提高人民生活水平起著重要作用。目前，全世界正在為能源緊缺而困擾，我國(guó)的能源形勢(shì)尤其嚴(yán)峻。節(jié)約電能已成為科研、設(shè)計(jì)制造、生產(chǎn)運(yùn)行等各條戰(zhàn)線(xiàn)上的一個(gè)重大研究課題。 “十一五” 期間有望實(shí)現(xiàn)節(jié)能 1 億噸左右標(biāo)準(zhǔn)煤。要節(jié)能降耗，降低提升機(jī)、風(fēng)機(jī)、排水泵、壓風(fēng)機(jī)等用電率，改善提升機(jī)、風(fēng)機(jī)、排水泵、壓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)性能。年耗電量 *104KWh　本次對(duì)***分公司大型固定機(jī)械拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，根據(jù)各傳動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)際工況和使用環(huán)境的特點(diǎn)選用高壓變頻調(diào)速控制裝置對(duì)提升機(jī)、壓風(fēng)機(jī)、礦井主扇進(jìn)行控制，采用軟啟動(dòng)器對(duì)排水泵進(jìn)行控制是最佳改造方案。異步電動(dòng)機(jī)具有的一系列優(yōu)點(diǎn)，成了工業(yè)驅(qū)動(dòng)方面的主要?jiǎng)恿ΑＲ簿褪怯梢粋€(gè)固定不動(dòng)的叫做定子的部分和另一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的叫做轉(zhuǎn)子的部分組成的。所以，頻率能夠在電動(dòng)機(jī)的外面調(diào)節(jié)后再供給電動(dòng)機(jī)，這樣電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制。負(fù)載損耗是指電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)電流引起的電阻損耗，即稱(chēng)為銅損，它與繞組的電阻和負(fù)載電流有關(guān)。 變頻器 變頻器首選節(jié)能產(chǎn)品節(jié)能改造有各種不同的方法，如加強(qiáng)廢物利用、利用可再生能源、禁用耗能設(shè)備等。 變頻器技術(shù)隨著大功率電力電子技術(shù)、變流控制技術(shù)以及微電子技術(shù)的進(jìn)步，大規(guī)模集成電路和微機(jī)控制技術(shù)的突飛猛進(jìn)，交流電動(dòng)機(jī)變頻技術(shù)已日趨完善，變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速范圍寬和軟起動(dòng)性能，高效率、高精度、高功率因數(shù)和節(jié)電效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。隨機(jī) PWM 可以有效消除機(jī)械和電磁噪音，控制原理為隨機(jī)改變開(kāi)關(guān)頻率使電機(jī)電磁噪音近似為白造音，有效消弱以固定開(kāi)關(guān)頻率為特征的有色噪音。通過(guò)對(duì)每個(gè)單元的 PWM 波形進(jìn)行重組，可以得到階梯正弦 PWM 波形，這種波形正弦度好，dv/dt 小，對(duì)電纜和電動(dòng)機(jī)的絕緣無(wú)損壞，無(wú)須輸出濾波器，就可以延長(zhǎng)輸出電纜長(zhǎng)度，可直接用于普通電動(dòng)機(jī)。整流側(cè)為二極管三極管三相全橋，通過(guò)對(duì)逆變橋進(jìn)行正弦 PWM 控制，可得到單相交流輸出。 變頻器的優(yōu)越性： 高壓電動(dòng)機(jī)節(jié)能效果顯著，人們想了各種各樣的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速，來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的。2）運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠，免維護(hù)。而且變頻器能夠在合適的情況下降低泵的轉(zhuǎn)速，一方面可以避免水泵長(zhǎng)期工作在滿(mǎn)負(fù)荷狀態(tài)下，另一方面變頻的軟起動(dòng)大大的減小水泵起動(dòng)時(shí)對(duì)機(jī)械的沖擊。在設(shè)備加速期間能大大減小噪聲，削弱噪聲污染，能極大的改善現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境。同有的主扇風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)采用機(jī)械調(diào)整葉片角度的方法相比較，主扇調(diào)風(fēng)方式用機(jī)械調(diào)整葉片角度存在著局限性，電動(dòng)機(jī)始終運(yùn)行在 100%額定轉(zhuǎn)速狀態(tài)下，造成能源浪費(fèi)。大型固定機(jī)械及拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速改造可行性研究報(bào)告.其中主扇風(fēng)機(jī)：23935KW X 900 元/KW= 萬(wàn)元壓風(fēng)機(jī)：23293KW X 900 元/KW= 萬(wàn)元提升機(jī)：32735KW X 900 元/KW= 萬(wàn)元變頻調(diào)速優(yōu)越的調(diào)速性能和顯著的節(jié)能效果已被國(guó)內(nèi)外各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用實(shí)踐得到驗(yàn)證和認(rèn)可。 ***分公司各礦現(xiàn)有排水泵 131 臺(tái)，控制方式為直接起動(dòng)，起動(dòng)電流大，對(duì)電網(wǎng)造成很大沖擊，電能損失大。并對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，達(dá)到降低起動(dòng)電流，提高設(shè)備運(yùn)行效率。通過(guò)改變晶閘管的導(dǎo)通角，來(lái)改變加到定子繞組的三相電壓，實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)。 改造措施通過(guò)異步電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)器與傳統(tǒng)的起動(dòng)設(shè)備相比較，軟起動(dòng)器以其優(yōu)越的起動(dòng)性能而廣泛應(yīng)用在礦山、冶金、大型固定機(jī)械及拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速改造可行性研究報(bào)告.化工、電力、煤炭、水利、輕工等各個(gè)行業(yè)。 排水泵電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)改造設(shè)備投資礦井主排水泵安裝容量 73590KW，暫按軟起動(dòng)器設(shè)備平均價(jià)格 300 元/KW 計(jì)算：軟起動(dòng)設(shè)備投資：73590KW X 300 元/KW= 萬(wàn)元 總投資公司大型固定機(jī)械采用變頻調(diào)速控制裝置和軟啟動(dòng)器控制裝置總投資：變頻調(diào)速控制設(shè)備總投資 萬(wàn)元。其中電控裝置由老式的交流 TKD 系統(tǒng)改造為可編程控制器控制的電控系統(tǒng)，拖動(dòng)方式由交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)改造為直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)。 噸，超出標(biāo)準(zhǔn) kW h/百米電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式方式為直接啟動(dòng)，方式落后，在啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊大，電能損失明顯。以上兩種風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié)均采用調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)葉片角度的方法來(lái)進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)，方式落后，耗能大。如果及交流電動(dòng)機(jī)部分的電控裝置改造成為變頻調(diào)速系統(tǒng)，節(jié)能的空間將是十分巨大的。年節(jié)約電量 220 萬(wàn)度,折合標(biāo)準(zhǔn)煤770t. 電控系統(tǒng)的改造目前***分公司交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的提升機(jī)的電控系統(tǒng)采用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻的控制方式。 主排水系統(tǒng)的改造 排水泵的改造***分公司主排水系統(tǒng)的排水電耗達(dá) kW h/百米經(jīng)過(guò)改造后，主排水系統(tǒng)的排水電耗可降低至 kW h/百米 壓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的改造 壓風(fēng)機(jī)的改造現(xiàn)有的 60 臺(tái)為老式的活塞式空氣壓縮機(jī)，服務(wù)的時(shí)間較長(zhǎng)（70～80 年代） ，效率低（65%） 、能耗大，且氣量的調(diào)節(jié)大型固定機(jī)械及拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速改造可行性研究報(bào)告.方式為機(jī)械調(diào)節(jié)方式，無(wú)法做到按需供氣。min。min。2）60 臺(tái)新型的活塞式壓風(fēng)機(jī)采用交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的變頻調(diào)速系統(tǒng)控制，氣量調(diào)節(jié)方式為自動(dòng)調(diào)節(jié)方式。其缺點(diǎn)是啟動(dòng)電流大，對(duì)電網(wǎng)的沖擊較大，能耗損失明顯增加。大型固定機(jī)械及拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速改造可行性研究報(bào)告.大型固定機(jī)械及拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速改造可行性研究報(bào)告.4 節(jié) 能 設(shè)計(jì)依據(jù):1） 《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》2） 《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定》 （國(guó)務(wù)院令 28 號(hào)）3） 《國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的資源節(jié)約綜合利用和環(huán)境保護(hù)技術(shù)》（國(guó)家發(fā)改委【2022】65 號(hào)令） 4） 中國(guó)節(jié)能技術(shù)政策大綱（計(jì)交能【1996】905 號(hào)） 5） 《企業(yè)節(jié)能量計(jì)算方法》GB/T 1323491 節(jié)能措施：鶴分公司各礦所用設(shè)備大多為 70~80 年代的產(chǎn)品，設(shè)備陳舊，很大一部分電動(dòng)機(jī)屬于國(guó)家命令淘汰的產(chǎn)品。風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，大多為 70~80 年代生產(chǎn)的活塞式壓風(fēng)機(jī)，能耗高，效率低，維修量大。使電動(dòng)機(jī)在經(jīng)濟(jì)節(jié)能的狀態(tài)下安全運(yùn)行，達(dá)到節(jié)能的目的。采用變頻調(diào)速方法節(jié)能的原理，是基于流體力學(xué)原理知道風(fēng)機(jī)流量、壓力與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及電動(dòng)機(jī)功率之間的關(guān)系為： Q1/Q2=n1/n2 H1/H2=(n1/n2)2 P1/P2=(n1/n2)3 QH P 1風(fēng)機(jī)在 n1 轉(zhuǎn)速時(shí)的流量、壓力、功率； QH P 2風(fēng)機(jī)在 n2 轉(zhuǎn)速時(shí)相似工況條件下的流量、壓力、功率； 假如轉(zhuǎn)速降低一半，即 n2/n1=1/2,則 P2/P1=1/8，可見(jiàn)降低轉(zhuǎn)速能大大降低軸功率達(dá)到節(jié)能的目的。P100=1000*P70=1000***（** ）/=665KWP50=1000***（** ）/=513KW注：P=H*Q H=A（A1）Q 2假設(shè)電費(fèi)以 元/KWh 計(jì)算789*8600**055+665*8600**055+513*8600**055= 萬(wàn)元（2） 變頻器可變速控制風(fēng)量時(shí) P100=風(fēng)量 100% ；P 70=風(fēng)量 70% ；P 50=風(fēng)量 50% 。（1）擋板控制風(fēng)量時(shí) P100=風(fēng)量 100% ；P 70=風(fēng)量 70% ；P 50=風(fēng)量 50% 。設(shè)電費(fèi)以 元/KWh 計(jì)算采用變頻器調(diào)速每年可節(jié)約資金：14777 萬(wàn)元11821 萬(wàn)元=2956 萬(wàn)元用高壓變頻調(diào)速裝置改造礦山提升機(jī)、主扇風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)等設(shè)備的控制系統(tǒng)，是節(jié)能降耗、挖潛增效、提高綜合經(jīng)大型固定機(jī)械及拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速改造可行性研究報(bào)告.濟(jì)效益最直接有效的措施而又實(shí)用的方法。改造后年節(jié)約電量 *104KWh.折成標(biāo)準(zhǔn)煤:△E Di=*104KWh.* 排水泵 ***分公司主排水系統(tǒng)的排水電耗達(dá) 噸，節(jié)能 20%，節(jié)能效果十分顯著。制定設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，并加強(qiáng)調(diào)度管理，使電動(dòng)機(jī)處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)排水泵改用軟起動(dòng)進(jìn)行控制。 ， 環(huán)境影響分析和治理 環(huán)境影響分析本工程高壓變頻調(diào)速控制裝置和軟起動(dòng)器為高壓電氣設(shè)備，對(duì)照老控制系統(tǒng)降低了噪音，啟動(dòng)電流減小，但在機(jī)械設(shè)備如壓風(fēng)機(jī)、排水泵、主扇風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)后還會(huì)產(chǎn)生一定的機(jī)械噪音和空氣動(dòng)力噪音。門(mén)窗和墻壁采用隔聲或吸聲性能良好的材料，使控制室內(nèi)的噪聲控制在 60dB 以下，改善現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境，以減少噪聲對(duì)人體健康的影響。未按操作規(guī)程進(jìn)行停車(chē)即從事檢修工作。采取的措施通常是加裝隔音罩，控制設(shè)備裝在單獨(dú)的房間內(nèi)，削弱噪聲污染。采用防火阻燃電纜，變頻調(diào)速裝置底部電纜入口處，電纜溝