【正文】 根據(jù)***分公司所提大型固定機械設(shè)備報表：提升機用交流電動機的有 60 臺，主排水泵 131 臺，壓風(fēng)機 66 臺，主扇風(fēng)機 36 臺，共計大型固定機械設(shè)備 293 臺。 本項目不僅具有顯著的節(jié)能效益，同時也具有良好的環(huán)保效益，可做到節(jié)約能源與環(huán)保并舉，實現(xiàn)真正的節(jié)能減排。為此，國家出臺相關(guān)文件，決心抓好重點耗能行業(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。隨著電價的不斷上漲，電費支出在企業(yè)生產(chǎn)成本中占的比例越來越大，節(jié)約用電可以有效降低企業(yè)生產(chǎn)過程中可控成本。因此，使異步電動機有效地利用，對于節(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。熱電廠總裝機容量 15 萬千瓦，年發(fā)電能力 億千瓦時，供熱能力 420 萬平方米；斯達機電修造公司年產(chǎn)值 億元；鑫塔水泥公司水泥年生產(chǎn)能力 40 萬噸；煤層氣儲量豐富，建有日供氣能力 4 萬立方米民用燃氣供應(yīng)系統(tǒng)，供燃氣 萬戶；有 萬畝可耕地和 22 萬畝宜林地。企業(yè)總資產(chǎn) 億元，注冊資本 億元，全部為國有。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)備進行電動機變頻調(diào)述改造,以達到節(jié)能的目的. 可行性研究報告編制原則（1）滿足生產(chǎn)要求；（2）在設(shè)計中采用先進、適用的工藝技術(shù)（3）貫徹治理“三廢 ”、防止污染的原則，滿足國家有關(guān)大型固定機械及拖動電動機變頻調(diào)速改造可行性研究報告.環(huán)境保護法規(guī)的要求；（4）在工藝流程和設(shè)備選擇方面，采用先進的節(jié)能降耗技術(shù)，加強對能源的回收利用，以達到國家有關(guān)節(jié)能規(guī)定的要求。 ***分公司現(xiàn)有壓風(fēng)機 66 臺，其中 60 臺老式活塞壓風(fēng)機，使用時間較長，氣量調(diào)節(jié)采用機械調(diào)節(jié)方式，效率低、能耗大。 可行性研究報告編制范圍與內(nèi)容***分公司現(xiàn)有井上、井下各類提升機 65 臺，***分公司于 2022 年開始對提升系統(tǒng)的電控裝置進行改造，至 2022 年3 月，相繼改造絞車及電控拖動裝置 5 臺套， 。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)，拖動方式大型固定機械及拖動電動機變頻調(diào)速改造可行性研究報告.由交流電動機改造為直流電動機拖動系統(tǒng)。電機起動方式采用直接起動方式；6 臺螺桿壓風(fēng)機，采用 6KV 高壓交流電動機拖動，氣量調(diào)節(jié)采用機械調(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)化工煤和動力煤。在冊職工 萬人在崗職工 萬人，離退休人員 萬人。 項目建設(shè)背景資源開發(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)濟效益。隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源成為制約經(jīng)濟增長的瓶頸，節(jié)能降耗也就成為國家和企業(yè)嚴(yán)重關(guān)切的焦點。從 2022 年開始，我國在鋼鐵、有色、煤炭、電力、石油石化、化工、建材、紡織、造紙 9 個重點耗能行業(yè)組織開展千家企業(yè)節(jié)能行動。應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和方法，查找、分析和預(yù)測節(jié)能工程，提出合理可行的對策措施，指導(dǎo)、監(jiān)控節(jié)能工作，以達到最佳節(jié)能效率。大型固定機械及拖動電動機變頻調(diào)速改造可行性研究報告. 項目建設(shè)有利條件本項目建設(shè)地點在***集團***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***分公司大型固定機械拖動電動機控制系統(tǒng)進行改造，根據(jù)各傳動系統(tǒng)的實際工況和使用環(huán)境的特點選用高壓變頻調(diào)速控制裝置對提升機、壓風(fēng)機、礦井主扇進行控制，采用軟啟動器對排水泵進行控制是最佳改造方案。提升機用交流電動機安裝容量 32735KW，主排水泵 73590KW，壓風(fēng)機23293KW，主扇風(fēng)機 23935KW，總安裝容量 153553KW，總計算負(fù)荷 122800KW。2）機械專業(yè)提供的設(shè)計委托資料。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)，拖動方式由交流電動機改造為直流電動機拖動系統(tǒng)。電機起動方式采用直接起動方式；6 臺螺桿壓風(fēng)機，采用 6KV 高壓交流電動機拖動，氣量調(diào)節(jié)采用機械調(diào)節(jié)方式。對保證我國經(jīng)濟快速發(fā)展提高經(jīng)濟效益，推進合理利用資源，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，我國的能源形勢尤其嚴(yán)峻。節(jié)約電能已成為科研、設(shè)計制造、生產(chǎn)運行等各條戰(zhàn)線上的一個重大研究課題。 “十一五” 期間有望實現(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、風(fēng)機、排水泵、壓風(fēng)機等用電率，改善提升機、風(fēng)機、排水泵、壓風(fēng)機調(diào)節(jié)性能。年耗電量 *104KWh　本次對***分公司大型固定機械拖動電動機控制系統(tǒng)進行改造，根據(jù)各傳動系統(tǒng)的實際工況和使用環(huán)境的特點選用高壓變頻調(diào)速控制裝置對提升機、壓風(fēng)機、礦井主扇進行控制，采用軟啟動器對排水泵進行控制是最佳改造方案。異步電動機具有的一系列優(yōu)點，成了工業(yè)驅(qū)動方面的主要動力。也就是由一個固定不動的叫做定子的部分和另一個可以旋轉(zhuǎn)的叫做轉(zhuǎn)子的部分組成的。所以，頻率能夠在電動機的外面調(diào)節(jié)后再供給電動機，這樣電動機的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制。負(fù)載損耗是指電動機運行時，定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組通過電流引起的電阻損耗，即稱為銅損，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)的進步，大規(guī)模集成電路和微機控制技術(shù)的突飛猛進，交流電動機變頻技術(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)點而被國內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。隨機 PWM 可以有效消除機械和電磁噪音，控制原理為隨機改變開關(guān)頻率使電機電磁噪音近似為白造音，有效消弱以固定開關(guān)頻率為特征的有色噪音。通過對每個單元的 PWM 波形進行重組，可以得到階梯正弦 PWM 波形，這種波形正弦度好，dv/dt 小，對電纜和電動機的絕緣無損壞，無須輸出濾波器，就可以延長輸出電纜長度，可直接用于普通電動機。整流側(cè)為二極管三極管三相全橋，通過對逆變橋進行正弦 PWM 控制，可得到單相交流輸出。 變頻器的優(yōu)越性： 高壓電動機節(jié)能效果顯著，人們想了各種各樣的辦法來實現(xiàn)電動機的調(diào)速，來達到節(jié)能的目的。2）運行穩(wěn)定，安全可靠，免維護。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期工作在滿負(fù)荷狀態(tài)下，另一方面變頻的軟起動大大的減小水泵起動時對機械的沖擊。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)場工作環(huán)境。同有的主扇風(fēng)機風(fēng)量調(diào)節(jié)采用機械調(diào)整葉片角度的方法相比較，主扇調(diào)風(fēng)方式用機械調(diào)整葉片角度存在著局限性，電動機始終運行在 100%額定轉(zhuǎn)速狀態(tài)下，造成能源浪費。大型固定機械及拖動電動機變頻調(diào)速改造可行性研究報告.其中主扇風(fēng)機：23935KW X 900 元/KW= 萬元壓風(fēng)機：23293KW X 900 元/KW= 萬元提升機：32735KW X 900 元/KW= 萬元變頻調(diào)速優(yōu)越的調(diào)速性能和顯著的節(jié)能效果已被國內(nèi)外各個領(lǐng)域應(yīng)用實踐得到驗證和認(rèn)可。 ***分公司各礦現(xiàn)有排水泵 131 臺，控制方式為直接起動，起動電流大，對電網(wǎng)造成很大沖擊，電能損失大。并對控制系統(tǒng)進行改造，達到降低起動電流，提高設(shè)備運行效率。通過改變晶閘管的導(dǎo)通角，來改變加到定子繞組的三相電壓，實現(xiàn)軟起動。 改造措施通過異步電動機軟起動器與傳統(tǒng)的起動設(shè)備相比較，軟起動器以其優(yōu)越的起動性能而廣泛應(yīng)用在礦山、冶金、大型固定機械及拖動電動機變頻調(diào)速改造可行性研究報告.化工、電力、煤炭、水利、輕工等各個行業(yè)。 排水泵電動機軟起動改造設(shè)備投資礦井主排水泵安裝容量 73590KW，暫按軟起動器設(shè)備平均價格 300 元/KW 計算：軟起動設(shè)備投資：73590KW X 300 元/KW= 萬元 總投資公司大型固定機械采用變頻調(diào)速控制裝置和軟啟動器控制裝置總投資：變頻調(diào)速控制設(shè)備總投資 萬元。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)，拖動方式由交流電動機拖動系統(tǒng)改造為直流電動機拖動系統(tǒng)。 噸，超出標(biāo)準(zhǔn) kW h/百米電動機的啟動方式方式為直接啟動，方式落后，在啟動時對電網(wǎng)的沖擊大，電能損失明顯。以上兩種風(fēng)機的風(fēng)量調(diào)節(jié)均采用調(diào)節(jié)風(fēng)機葉片角度的方法來進行風(fēng)量調(diào)節(jié)，方式落后，耗能大。如果及交流電動機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***分公司交流電動機拖動的提升機的電控系統(tǒng)采用電動機轉(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 kW h/百米經(jīng)過改造后，主排水系統(tǒng)的排水電耗可降低至 kW h/百米 壓風(fēng)機系統(tǒng)的改造 壓風(fēng)機的改造現(xiàn)有的 60 臺為老式的活塞式空氣壓縮機，服務(wù)的時間較長（70～80 年代） ，效率低（65%） 、能耗大，且氣量的調(diào)節(jié)大型固定機械及拖動電動機變頻調(diào)速改造可行性研究報告.方式為機械調(diào)節(jié)方式，無法做到按需供氣。min。min。2）60 臺新型的活塞式壓風(fēng)機采用交流電動機拖動的變頻調(diào)速系統(tǒng)控制，氣量調(diào)節(jié)方式為自動調(diào)節(jié)方式。其缺點是啟動電流大，對電網(wǎng)的沖擊較大，能耗損失明顯增加。大型固定機械及拖動電動機變頻調(diào)速改造可行性研究報告.大型固定機械及拖動電動機變頻調(diào)速改造可行性研究報告.4 節(jié) 能 設(shè)計依據(jù):1） 《中華人民共和國節(jié)約能源法》2） 《國務(wù)院關(guān)于加強節(jié)能工作的決定》 （國務(wù)院令 28 號）3） 《國家鼓勵發(fā)展的資源節(jié)約綜合利用和環(huán)境保護技術(shù)》（國家發(fā)改委【2022】65 號令） 4） 中國節(jié)能技術(shù)政策大綱（計交能【1996】905 號） 5） 《企業(yè)節(jié)能量計算方法》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，很大一部分電動機屬于國家命令淘汰的產(chǎn)品。風(fēng)機系統(tǒng)，大多為 70~80 年代生產(chǎn)的活塞式壓風(fēng)機，能耗高，效率低，維修量大。使電動機在經(jīng)濟節(jié)能的狀態(tài)下安全運行，達到節(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)機流量、壓力與電動機轉(zhuǎn)速及電動機功率之間的關(guān)系為： Q1/Q2=n1/n2 H1/H2=(n1/n2)2 P1/P2=(n1/n2)3 QH P 1風(fēng)機在 n1 轉(zhuǎn)速時的流量、壓力、功率； QH P 2風(fēng)機在 n2 轉(zhuǎn)速時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，可見降低轉(zhuǎn)速能大大降低軸功率達到節(jié)能的目的。P100=1000*P70=1000***（** ）/=665KWP50=1000***（** ）/=513KW注：P=H*Q H=A（A1）Q 2假設(shè)電費以 元/KWh 計算789*8600**055+665*8600**055+513*8600**055= 萬元（2） 變頻器可變速控制風(fēng)量時 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 P100=風(fēng)量 100% ；P 70=風(fēng)量 70% ；P 50=風(fēng)量 50% 。設(shè)電費以 元/KWh 計算采用變頻器調(diào)速每年可節(jié)約資金：14777 萬元11821 萬元=2956 萬元用高壓變頻調(diào)速裝置改造礦山提升機、主扇風(fēng)機、壓風(fēng)機等設(shè)備的控制系統(tǒng)，是節(jié)能降耗、挖潛增效、提高綜合經(jīng)大型固定機械及拖動電動機變頻調(diào)速改造可行性研究報告.濟效益最直接有效的措施而又實用的方法。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 噸，節(jié)能 20%，節(jié)能效果十分顯著。制定設(shè)備的經(jīng)濟運行方式，并加強調(diào)度管理，使電動機處于經(jīng)濟運行狀態(tài)。對排水泵改用軟起動進行控制。 ， 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器為高壓電氣設(shè)備，對照老控制系統(tǒng)降低了噪音，啟動電流減小，但在機械設(shè)備如壓風(fēng)機、排水泵、主扇風(fēng)機運轉(zhuǎn)起來后還會產(chǎn)生一定的機械噪音和空氣動力噪音。門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)場工作環(huán)境，以減少噪聲對人體健康的影響。未按操作規(guī)程進行停車即從事檢修工作。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