【文章內(nèi)容簡介】 液位指示控制裝置采用調(diào)節(jié)閥控制和保持一級、二級及三級閃蒸分離罐一定的液位。 （ 5） 蒸汽入口控制 在蒸汽入口的主干管上采用壓力指示控制裝置使熱力系統(tǒng)供汽壓力穩(wěn)定，并可以編制程序，進(jìn)行紙機(jī)開車、停車及斷紙計算機(jī)或自動化儀表控制。 紙機(jī)熱泵節(jié)汽技術(shù)改造主要工藝參數(shù)見表 21 某造紙廠蒸汽系統(tǒng)節(jié)能減排方案設(shè)計 7 表 21 熱泵技術(shù)改造工藝參數(shù) 序號 名稱 單位 數(shù)據(jù) 備注 1 年紙機(jī)工作天數(shù) d 340 2 日紙機(jī)工作小時 h 24 3 紙機(jī)使用蒸汽壓力 Mpa 新鮮蒸汽 4 全部紙機(jī)生產(chǎn)能力 t 紙 /a 11 萬 5 改造前平均噸紙汽耗 t/t 紙 6 項目實施后節(jié)汽率 % 15 7 改造后平均噸紙汽耗 t/t 紙 紙機(jī)熱泵節(jié)汽技術(shù)改造效果 依據(jù)同類企業(yè)改造后實際數(shù)據(jù)，熱泵技術(shù)改造節(jié)汽率為 1025%，本論文節(jié)汽率按 15%計，改造前紙機(jī)年總汽耗 萬噸，現(xiàn)有鍋爐平均熱效率為 60%。 年節(jié)汽量： 308000 噸 15%=46200 噸 年節(jié)能折標(biāo)煤： 46200 噸 =7036 噸 熱泵節(jié)汽改造后噸紙蒸汽消耗由原來的 噸降低到 噸，達(dá)到國內(nèi)較為先進(jìn)水平。改造后紙機(jī)年用汽量減少 46200 噸，按現(xiàn)有鍋爐熱效率 60%計，年節(jié)約標(biāo)煤7036 噸。改造后紙機(jī)年總汽耗為 261800 噸。若管網(wǎng)年蒸汽損失扔按 15400 噸計，鍋爐供氣量 噸 /h 即可滿足實際生產(chǎn)需要。某造紙廠蒸汽系統(tǒng)節(jié)能減排方案設(shè)計 8 3 電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造 生產(chǎn)過程電耗高的主要原因 該廠電動機(jī)負(fù)荷率低，經(jīng)常處于輕載或空載狀態(tài)，功率因數(shù)普遍不高，負(fù)荷率低，則功率因數(shù)愈低，無功功率相對于有功功率的百分比更大，顯著的浪費電能，變壓器利用率低，用電電壓跌落嚴(yán)重。該廠 22 千瓦及以上大功率電機(jī)裝機(jī)容量為 4832KW，占總裝機(jī)容量的 35%，其運行和電力消耗不能隨設(shè)備負(fù)荷變化進(jìn)行調(diào)整，只能以定速模式運行，存在啟動電流大、受機(jī)械沖擊能力小，電氣保護(hù)性能差等缺點，造成電耗高、電機(jī)和設(shè)備易損壞。因此選擇對配電和電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)電改造，解決生產(chǎn)過程電耗高的問題。 電機(jī)系統(tǒng)變頻節(jié)電技術(shù)原理 變頻調(diào)速 節(jié)能技術(shù)是一項集現(xiàn)代先進(jìn)電力電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)于一體的高效節(jié)能技術(shù)，在工業(yè)應(yīng)用中顯示出強(qiáng)勁的競爭力，其應(yīng)用領(lǐng)域也在迅速擴(kuò)展。變頻調(diào)速技術(shù)用于可變轉(zhuǎn)速的電機(jī)上，具有調(diào)速性能好、節(jié)能效果顯著、運行工藝安全可靠等優(yōu)點，對于提高勞動生產(chǎn)率、降低能耗具有重大的現(xiàn)實意義。 變頻節(jié)電技術(shù)是國際國內(nèi)使用較為廣泛和成熟的通用節(jié)電技術(shù)，它是針對具有富余變量系統(tǒng)中的負(fù)載電動機(jī)，由變頻器內(nèi)設(shè)的計算機(jī)對被控對象運行狀態(tài)反饋的信號進(jìn)行運算比較，在被控對象具有富余量的情況下，降低電動機(jī)的運行變頻而達(dá)到節(jié)電的目的。變頻節(jié)電產(chǎn)品的核心部件 是變頻器，在當(dāng)前市場上無論是國產(chǎn)或進(jìn)口變頻器中，其本身就具備了可編程控制器，檢測反饋信號通道，對負(fù)載電機(jī)的內(nèi)阻自測補(bǔ)償，遠(yuǎn)程控制通信 RS485 通道等重要功能，同時又具備過載、過流、短路、過壓、欠壓、軟啟動等保護(hù)功能。 節(jié)電基本原理是，當(dāng)電動設(shè)備處于不同的工作狀態(tài)（如：空載、輕載、半載、滿載、超載）時，通過以微電腦 CPU 為核心的中央控制系統(tǒng)，根據(jù)負(fù)載的工作狀況，動態(tài)調(diào)整供給電動設(shè)備的用電參數(shù)（如：電壓、電流、有功量、無功量、頻率、功率某造紙廠蒸汽系統(tǒng)節(jié)能減排方案設(shè)計 9 因數(shù)等）達(dá)到轉(zhuǎn)矩與負(fù)載精確匹配，使電動設(shè)備保持在最經(jīng)濟(jì)的運行狀態(tài)，降低能耗，節(jié)省電費，另外當(dāng)用電設(shè)備發(fā)生過流、過壓、欠壓、節(jié)電裝置過熱等故障時，通過保護(hù)電路發(fā)出信號及時對用電設(shè)備、節(jié)電裝置進(jìn)行保護(hù)，并通過顯示屏顯示出故障代碼。 變頻控制節(jié)電改造 用調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法同樣可以調(diào)整供水壓力、風(fēng)機(jī)風(fēng)量等。由于水泵、風(fēng)壓等基本上屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，用變頻調(diào)速的方法調(diào)整外部負(fù)荷能使電機(jī)的輸出功率基本上與轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系，達(dá)到很好的節(jié)電效果。 我們采用具有矢量控制功能的 LG 變頻器，可使電機(jī)在低速時也能提供滿足負(fù)載需要的轉(zhuǎn)矩。同時， LG 變頻器的自動節(jié)能模式可使電機(jī)在滿足負(fù)載轉(zhuǎn)矩要求下以最小電 流運行，達(dá)到更好的節(jié)電效果。 采用變頻控制系統(tǒng)所帶來的效果如下： （ 1）以變頻器調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)整負(fù)荷，使電機(jī)輸出的功率與負(fù)荷需求基本上成正比關(guān)系，始終使電機(jī)高效率工作，以達(dá)到理想的節(jié)電效果。 （ 2）利用變頻器的節(jié)能模式，可使電機(jī)在輕載時以最高的效率運行，減少不必要的電能損耗。 （ 3）根據(jù)嚴(yán)格的 EMS 標(biāo)準(zhǔn)，高效的 PWM 變頻器使用高速低耗的 IGBT 降低諧波失真和電機(jī)的電能損失。 （ 4）可使電機(jī)啟動、加載時的電流平緩上升，沒有任何沖擊；可使電機(jī)實現(xiàn)軟停，避免發(fā)生電流造成的危害，有利于延長設(shè)備的使用壽命；避免因電流峰值帶來的電力公司的罰款； （ 5）采用變頻控制系統(tǒng)后，可以實時監(jiān)測供水、風(fēng)、汽等管路壓力，使管路中的壓力保持恒定，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 （ 6）由于電機(jī)在高效率狀態(tài)下運行，功率因數(shù)較高，降低了無功損耗，節(jié)約了大量電能； （ 7）保存原釋放閥系統(tǒng)，在必要時可參加調(diào)節(jié)，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。 總之，采用變頻智能控制系統(tǒng)后，不但可節(jié)約 3040%的電力費用，延長設(shè)備的使用壽命，并可實現(xiàn) “恒壓供水 ”的目的，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 設(shè)備在啟動時，啟動和加減速運行時要求變頻器反應(yīng)快速，因此，我們選用 LG某造紙廠蒸汽系統(tǒng)節(jié)能減排方案設(shè)計 10 變頻器。調(diào)節(jié)方式采用閉環(huán)自動調(diào)節(jié)，控制系統(tǒng)根據(jù)壓力傳感器檢測到設(shè)備出口的壓力信號值，經(jīng)過 A/D 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換單元的信號轉(zhuǎn)換后，通過可編程控制器（ PLC）和變頻器調(diào)整單臺電機(jī)的轉(zhuǎn)速，保證電機(jī)以最小的功率輸出，在精確控制壓力的同時，實現(xiàn)電機(jī)的軟啟動以延長設(shè)備的使用壽命。當(dāng)變頻器及 PLC 發(fā)生故障時，自動切換到原軟啟動柜工頻電源運行，以保證設(shè)備的正常工作。 變頻改造主要配置如下： （ 1）變頻器（ 2）控制系 統(tǒng)可編程控制器、 A/D、 D/A 擴(kuò)展功能模塊（ 3）溫控器（ 4）壓力傳感器（ 5）主斷路器（ 6）交流接觸器（ 7）熱過載繼電器（ 8）電器柜（ 9）指示燈、轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕（ 10）交流電壓表、交流電流表、互感器（ 11）數(shù)碼LED 顯示器（ 12）高穩(wěn)定度開關(guān)電源（ 13）控制電源濾波器 擬改造電機(jī)系統(tǒng) 需要進(jìn)行變頻改造電機(jī)如表 31 表 31 需改造電機(jī)設(shè)備表 單位 序號 傳統(tǒng)點 電機(jī)型號 功率（ kw） 數(shù)量 合計功率 （ kw） 3400 1 碎漿機(jī)漿泵 Y180L4 22 4 88 紙機(jī) 2 碎漿機(jī) Y355M6 120 2 240 生產(chǎn)線 3 面碎漿機(jī) Y315L6 100 2 200 4 襯漿除渣器 Y225M4 45 2 90 5 芯漿除渣器 45 2 90 6 復(fù)卷機(jī) Y250M4 50 1 50 7 壓光機(jī) 4 個組缸 Y200L4 30 4 120 8 真空泵紙機(jī) Y225M4 45 4 180 9 脈沖泵 Y180M2 22 2 44 10 纖維分離機(jī) Y225M4 45 4 180 11 表磨（面漿） 75 2 150 12 芯磨（芯漿） YSZM 110 3 330 13 壓力篩 Y315M6 90 2 180 某造紙廠蒸汽系統(tǒng)節(jié)能減排方案設(shè)計 11 14 大磨 Y355M16 165 2 330 15 引風(fēng)機(jī) Y200L4 25 6 150 16 水廠空壓機(jī) Y250M4 20 2 40 17 多機(jī)泵（車間）水泵 Y180L4 20 4 80 18 漿泵（制漿樓二段） Y180L4 22 1 22 1880 1 主壓 Y180M4 22 1 22 2 大缸 Y180M4 22 1 22 3 1 組缸 Y180M4 22 1 22 4 壓榨 Y180M4 22 1 22 5 2 組缸 Y180M4 22 1 22 6 330 漿磨 Y180M4 22 8 176 7 里提漿泵 Y200L26 30 4 120 8 里碎漿機(jī) Y280M6 50 1 50 9 面碎漿機(jī) Y280M6 50 1 50 10 纖維分離機(jī) Y225M6 45 1 45 11 漿渣分離機(jī) Y250M6 37 1 37 12 380 漿磨 Y250M6 37 4 148 1600 1 里漿碎漿機(jī) Y250M6 45 1 45 2 面漿碎漿機(jī) Y250M6 45 1 45 3 里漿磨 380 Y250M6 37 4 148 4 面漿磨 Y250M6 37 4 148 5 里漿提漿泵 Y180M4 22 3 66 6 面漿提漿泵 Y200M4 30 1 30 7 一壓 Y180M4 22 1 22 8 二壓 Y180M4 22 1 22 9 壓榨 Y200M4 30 1 30 10 主壓 Y200M4 30 1 30 11 一組缸 Y180M4 22 1 22 12 二組缸 Y180M4 22 1 22 某造紙廠蒸汽系統(tǒng)節(jié)能減排方案設(shè)計 12 13 大缸 Y180M4 22 1 22 1450 1 碎漿機(jī) Y250M6 55 2 110 紙機(jī) 2 漿泵（碎漿機(jī)用） Y180L4 22 2 44 生產(chǎn)線 3 盤磨 80 4 320 4 壓力篩 Y150M6 50 4 200 5 真空泵 45 1 45 6 引風(fēng)機(jī) 22 2 44 7 鼓風(fēng) 22 2 44 8 漿泵 22 2 44 合計 112 4863 電機(jī)系統(tǒng)改造節(jié)能效果 電機(jī)變頻控制改造后節(jié)電率理論值為 40%。全廠 22 千瓦及以上電機(jī)容量 4863千瓦，目前企業(yè)正常生產(chǎn)耗電量為每噸產(chǎn)品平均耗電 620 千瓦時，企業(yè)目前年產(chǎn) 11萬噸產(chǎn)品，年總耗電量為 6820 萬千瓦時，經(jīng)過電機(jī)（ 45%的電機(jī)作改造）系統(tǒng)變頻改造后，改造部分耗電節(jié)省按 30%計。 年耗電量減少： 6820 萬（千瓦時） 45% 30%= 萬（千瓦時） 年節(jié)約折標(biāo)煤： 萬千瓦時 =（噸） 項目實施后，噸紙電耗由原來的 605 千瓦時降低到 千瓦時某造紙廠蒸汽系統(tǒng)節(jié)能減排方案設(shè)計 13 4 燃煤鍋爐技術(shù)改造 該廠紙品加工廠動力車間有 410t/h 各種燃煤蒸汽鍋爐 7 臺，合計設(shè)計蒸發(fā)量42t/h，供應(yīng)該廠的全部生產(chǎn)用汽。 現(xiàn)有鍋爐使用的原煤年需用量為 68990 噸，由汽車運到廠內(nèi)，煤質(zhì)情況見表 41 表 41 現(xiàn)有鍋爐煤質(zhì)成分 項目 符號 單位 數(shù)量 工 業(yè) 分 析 收到基水分 M % 收到基灰分 A % 揮發(fā)分 V % 收到底基位發(fā)熱量 Q KJ/kg 21040 元 素 分 析 碳 C % 氫 H % 氧 O % 氮 N % 全硫 S % 現(xiàn)有鍋爐存在問題 首先公司現(xiàn)有鍋爐使用時間較長，裝備水平差，煤燃燒效率低（ 60%），沒有脫硫設(shè)施，除塵設(shè)施落后（除塵率 95%），由此造成綜合能耗高，廢氣排放量大，造成嚴(yán)重的大氣污染，主要部件存在老化、效率低、維修量大、影響正常生產(chǎn)和潛在安全隱患等；供氣量嚴(yán)重不足，現(xiàn)有鍋爐按 100%產(chǎn)汽量計算，每小時產(chǎn)汽 42 噸，實際供汽量每小時不足 40 噸左右，由于供汽不足，嚴(yán)重影響了公司正常生產(chǎn)，因此，公司決定新增 1 臺 35t/h 中溫中壓循環(huán)流化床鍋爐，同時淘汰原有總計 42t/h 的 7 臺老式鍋爐。 某造紙廠蒸汽系統(tǒng)節(jié)能減排方案設(shè)計 14 循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)原理 循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是國際上 70 年代中期發(fā)展起來的一項燃煤技術(shù)，具有燃料適應(yīng)性廣、燃燒效率高、氮氧化物排放低、負(fù)荷調(diào)節(jié)比大和負(fù)荷調(diào)節(jié)快、綜合利用效果良好等優(yōu)點，該技術(shù)因其低溫動力控制燃燒、高速度高濃度通量的固體物料流態(tài)化循環(huán)過程、高強(qiáng)度的熱量質(zhì)量和動量傳遞過程及爐內(nèi)直接脫硫脫硝等特點，而成為一種低污染燃燒技術(shù)，還由于其在煤種適應(yīng)性和熱負(fù)荷能力以及污染物排放上有一定的優(yōu)勢而迅速發(fā)展。 循環(huán)流化床鍋爐的技術(shù)特點： （ 1） 在燃燒過程中能有效控制 和 排放。 流化床燃燒的特點是低溫燃燒，床內(nèi)惰性熱物料占全部床內(nèi)固體物料的 95%以上，床內(nèi)含碳量只占 %，因而燃燒溫度可控制在 800900 。 的生成與燃燒溫度和過量空氣等有直接關(guān)系，循環(huán)流化床鍋爐燃燒時產(chǎn)生的 遠(yuǎn)低于煤粉爐，其生成量僅為煤粉燃燒的 1/31/4。 （ 2） 燃料適應(yīng)性廣 循環(huán)流化床鍋爐能燃用一切種類的燃料，并達(dá)到很高的燃燒效率。 （ 3） 燃燒