【文章內(nèi)容簡介】 120 萬畝全國最大的連片水果產(chǎn)區(qū)，面積和產(chǎn)量均占全省 70%以上。擁有 80 萬畝的花生種植基地和沿國道、省道縱向分布的 40 萬畝大棚蔬菜種植帶。地下礦產(chǎn)資源豐富，煤儲量約為 60 億噸，是兩淮煤田的重要組成部分；黃口油田石油預測儲量達 20 億噸以上；宿南 煤層氣已探明儲量達 3000 億立方米；大理石儲量 4000 萬立方，居全省之首，花色品種達 20 個以上。 宿州市為副熱帶濕潤氣候，四季分明，日照充足，主導風為東北風。年平均氣溫為 ℃ ，歷年最高氣溫為 ℃ ，最低氣溫為 — 23℃ ，年平均降雨量 毫米，年平均相對濕度 71%，平均海拔高度為 米。 工程地質(zhì) 地質(zhì)構(gòu)成為第四紀近代沖積巖層，上質(zhì)以粉砂土為主，部分粘土，地基承載力為 8－ 20 噸 /平方米，大部分地區(qū)為 12～ 15 噸 /平方米。 水文地質(zhì) 該地區(qū)為松散巖系孔隙水分布區(qū)，含水層顆粒較細，厚度較 大，坡度平緩，水量豐富，水質(zhì)優(yōu)良，埋藏淺，便于開發(fā)利用。 地下水水質(zhì)較好，礦化度小，一般每升 ～ 克，鹽度每升小于 10 10 毫克當量，堿度每升小于 4 毫克當量，適于農(nóng)灌、飲用。 市區(qū)地下水豐富，水質(zhì)良好。最高水位 米，最低水位 米，靜止水位 米。全市地下水淺水層開采量為 15～ 20 立方米／平方公里 年。 （ 1）地形地貌 全縣地勢低平，地形為北高南低，呈西北東南傾斜。海拔 27— 米，一般多在 20 米左右，地貌特征為“大平小不平”，平原面積占總面積的 %，黃泛沖積土層較厚、土壤肥沃，適宜于機 械化生產(chǎn)。境內(nèi)主要山丘屬低山丘陵和剝蝕殘山，屬淮陽山系，徐淮山脈余脈。主要山峰有 54 座，海拔超過 100 米的有 24 座。 （ 2）氣候條件 XX 縣屬于暖溫帶半濕潤季風氣候區(qū)，冬季干燥，夏熱多雨，四季分明，氣候溫和濕潤，境內(nèi)地勢平坦，適宜于生活居住及多種類型農(nóng)作物的生長發(fā)育。氣象資料統(tǒng)計表明，年平均降水量 ，自然降水時空分布不均勻，年最大降雨量為 ，年最小降雨量 ，且年降雨量多集中在 8 月份，一般年份汛期降雨量約占年降雨量65%。年平均相對濕度在 70%左右，最低點在 65%，最高點可達 80%。年平均氣溫 ℃其中最冷月（ 1 月）平均氣溫 ℃，最熱月（ 7 月）平均氣溫 ℃。地面平均 ℃， 20 厘米深平均地溫 ℃，平均地面最低溫度 ℃。無霜期年平均 209 天，大于 10℃以上積溫 ℃，歷時 219 天，年平均光照時數(shù) 小時。 （ 3） 交通條件 XX 縣城區(qū)交通便利，南北東西出入方便。 11 （二） 現(xiàn)有場地利用情況 該項目位于 原廠址內(nèi) ， 土地是經(jīng)有關(guān)部門批準的工業(yè)用地， 該地塊地形規(guī)則，地勢平坦，具備優(yōu)越的地理條件 。項目屬于電機節(jié)能改造項目，無需新征土地，原有用地 完 全符合以上對項目選址的原則要求。 （三）土地利用合理性分析 公司建設(shè)用地因地制宜，優(yōu)先考慮利用荒地和空地，盡可能不占或少占耕地，并力求節(jié)約用地。 現(xiàn)有用地不靠近、不穿越人口密集的城鎮(zhèn)或居民區(qū)。 公司對場地做了遠景規(guī)劃，做到了合理布置和安全運行。 項目用地所處的位置，符合當?shù)氐慕?jīng)濟、社會發(fā)展，符合城市總體發(fā)展規(guī)劃。 四、技術(shù)方案、設(shè)備方案和工程方案 （一）主要設(shè)備方案 根據(jù)公司生產(chǎn)實際情況，對公司現(xiàn)有的電機進行統(tǒng)計確定主要 淘汰更新低效電動機及高耗電設(shè)備 ，其要 更新及改造的主要電機如下表所示： 序號 型號 數(shù)量 （臺） 功率（ KW） 合計功率（ KW） 1 Y250M4 8 55 440 2 Y160M4 8 11 88 3 Y180L4 6 22 132 4 Y160L6 7 15 105 5 Y160M6 6 45 6 Y132S4 7 4 28 7 Y132M4 10 75 8 Y160L4 12 15 180 9 Y90S4 8 10 Y200L16 9 11 Y200L26 7 22 154 12 Y90L6 8 13 YUP180L6 10 15 150 15 YUB02M6 14 16 Y80M24 8 6 25 合計 128 186 1510 YGP 系列電動機 YGP 系列電動機采用自扇冷式或獨立風扇冷卻結(jié)構(gòu)，運行可靠，維護方便，與國內(nèi)外同類型變頻裝置配套，互換性、通用性強，具有恒功率輸出及轉(zhuǎn)矩輸出，調(diào)速性能好，節(jié)能效果明顯，應用范圍光等特點，用于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和驅(qū)動風機，水泵類，遞減轉(zhuǎn)矩場合時，調(diào)速 系統(tǒng)輸出特性能較好地適應負載的機械特性，是交流電機無級調(diào)速的理想裝置。 參數(shù)： 機座號 Frame Y80Y280 功率范圍 Output 額定電壓 Rated Voltage 380V 頻率 Frequency 50Hz 防護等級 Protection class IP44 絕緣等級 Insulation class B、 BF 安裝型式 Mounting arrangement B B B35 等 TYG 系列高起動轉(zhuǎn)矩高效永磁同步電動機 TYG 系列高起動轉(zhuǎn)矩高效永 磁同步電動機的結(jié)構(gòu)為封閉自扇冷式鼠籠型，防護等級為 IP44，冷卻方式為 IC411，安裝型式為 IMB3，額定電壓為 380V，頻率為 50HZ，功率等級和安裝尺寸符合 IEC 標準的規(guī)定。 TYG 系列電機采用了稀土永磁材料，因而具有高效率，高功率因數(shù)，高起動轉(zhuǎn)矩，噪聲小，溫升低等突出優(yōu)點。具有良好的使用性能和顯著節(jié)能效果。 （二）工程方案 本項目為電機節(jié)能項目，沒有土建工程。 （三）技術(shù)方案 電機節(jié)能方案 本項目擬采用變頻調(diào)速技術(shù)對全公司現(xiàn)有低效電動機及高耗電設(shè)備進行更新改造。 交流調(diào)速裝置分類及比較： 從節(jié)能的 角度，交流電動機的調(diào)速裝置可以分為高效調(diào)速裝置和低效調(diào)速裝置兩大類。高效調(diào)速裝置的特點是：調(diào)速時基本保持額定轉(zhuǎn)差，不增加轉(zhuǎn)差損耗，或可以將轉(zhuǎn)差動率回饋至電網(wǎng)。低效調(diào)速裝置的特點是：調(diào)速時改變轉(zhuǎn)差，增加轉(zhuǎn)差損耗。 （ 1）具體的交流調(diào)速裝置的分類如下： 高效調(diào)速包括： 變極對數(shù)調(diào)速 —— 鼠籠式電機 變頻調(diào)速 —— 鼠籠式電機 串級調(diào)速 —— 繞線式電機 無換向器電機調(diào)速 —— 同步電機 低效調(diào)速包括： 定子調(diào)壓調(diào)速 —— 鼠籠式電機 電磁滑差離合器調(diào)速 —— 鼠籠式電機 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速 —— 繞線式電機 （ 2）各種調(diào)速裝置的特點 —— 變 極對數(shù)調(diào)速 優(yōu)點：①無附加差基損耗，效率高；②控制電路簡單，易維修，價格低；③與定子調(diào)壓或電磁轉(zhuǎn)差離合器配合可得到效率較高的平滑調(diào)速。 缺點：有級調(diào)速，不能實現(xiàn)無級平滑的調(diào)速。且由于受到電機結(jié)構(gòu)和制造工藝的限制，通常只能實現(xiàn) 2～ 3 種極對數(shù)的有級調(diào)速，調(diào) 速范圍相當有限。 —— 變頻調(diào)速 優(yōu)點：①無附加轉(zhuǎn)差損耗，效率高，調(diào)速范圍寬；②對于低負載運行時間較多，或起停運行較頻繁的場合，可以達到節(jié)電和保護電機的目的。 缺點：技術(shù)較復雜，價格較高。 —— 無換向器電機調(diào)速 優(yōu)點：①具有交流同步電動機結(jié)構(gòu)簡單和直流電動機良好 的調(diào)速性能； ②低速時用電源電壓、高速時用電機反電勢自然換流，運行可靠； ③無附加轉(zhuǎn)差損耗，效率高，適用于高速大容量同步電動機的啟動和調(diào)速。 缺點：過載能力較低，原有電機的容量不能充分發(fā)揮。 —— 串級調(diào)速 優(yōu)點：①可以將調(diào)速過程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)差能量加以回饋利用。效率高； ②裝置容量與調(diào)速范圍成正比，適用于 70%～ 95%的調(diào)速。 缺點：功率因素較低，有諧波干擾，正常運行時無制動轉(zhuǎn)矩，適用于單象限運行的負載。 —— 定子調(diào)壓調(diào)速 優(yōu)點：①線路簡單，裝置體積小，價格便宜；②使用維修方便。 缺點：①調(diào)速過程中增加轉(zhuǎn)差功率 ，且此功率全部用于轉(zhuǎn)子發(fā)熱， 效率較低；②調(diào)速范圍比較?。孩垡蟛捎酶咿D(zhuǎn)差電機，比如特殊設(shè)計的力矩電機，所以特性較軟，一段適用于 55kW 以下的異步電動機。 —— 電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速 優(yōu)點：①結(jié)構(gòu)簡單，控制裝置容量小，價值便宜；②運行可靠，維修容易；③無諧波干擾。 缺點：①速度損失大，因為電磁轉(zhuǎn)差離合器本身轉(zhuǎn)差較大，所以輸出軸的最高轉(zhuǎn)速僅為電機同步轉(zhuǎn)運的 80%～ 90%； ②調(diào)速過程中轉(zhuǎn)差功率全部轉(zhuǎn)化成熱能形式的損耗，效率低。 —— 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速 優(yōu)點：①技術(shù)要求較低，易于掌握；②設(shè)備費用低；③無電磁諧波干擾。 缺點：①串鑄鐵電阻只能進行有級調(diào)速。若用液體電阻進行無級調(diào)速，則維護保養(yǎng)要求較高；②調(diào)速過程中附加的轉(zhuǎn)差功率全部轉(zhuǎn)化為所串電阻發(fā)熱形式的損耗，效率低；③調(diào)速范圍不大。 綜上所述，交流電動機最理想的調(diào)速方法應該是改變電動機供電電源的頻率，這就是變頻調(diào)速。隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，變頻調(diào)速的性能指標完全可以達到甚至超過直流電動機調(diào)速系統(tǒng)。 變頻調(diào)速的基本原理：交流異步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速ｎ可用下式表示： ｎ＝ 60f/p （ 1S） 式中：ｆ —— 定子供電電源的頻率； ｐ —— 電動機的極對數(shù)； ｓ —— 電動 機的轉(zhuǎn)差率。 由此可見，當平滑地改變ｆ時，即可改變ｎ。由此可知，變頻調(diào)速技術(shù)的關(guān)鍵是如何調(diào)制出可變頻率的正弦波電源。 變頻調(diào)速技術(shù)及其特點 由上式可見，當轉(zhuǎn)差率 S 變化不大時電動機的轉(zhuǎn)速ｎ基本上正比于定子供電頻率ｆ。故改變ｆ就可得到極大的調(diào)速范圍，很好的調(diào)節(jié)平滑性以及足夠硬度的機械特性。 變頻調(diào)速是目前異步電動機理想的調(diào)速方法。它具有效率高、調(diào)速范圍寬、精度高、平滑性好等優(yōu)點，但目前變頻器的價格還比較高。 應用變頻調(diào)速技術(shù)在節(jié)能方面應用效果亦十分顯著。它在水泵和風機上的應用，與傳統(tǒng)的閥門、檔板相比可節(jié)電約 40%。以 1 個 100kW的風機為例，按年工作時間 8000h 計算，一年可節(jié)省 32 萬 kWh。 根據(jù)上述分析，對公司電機更新采用變頻調(diào)速技術(shù)，對改造電機增加變頻調(diào)速器。 線路節(jié)能方案 采用電壓無功補償技術(shù)，在低壓線路裝設(shè)無功補償設(shè)備后，電壓質(zhì)量明顯改善，設(shè)備利用率大大提高，線損明顯減小，經(jīng)濟效益顯著。 （ 1）幾種無功功率補償設(shè)備及補償方式。 —— 同步調(diào)相機 同步調(diào)相機實質(zhì)上是一種不帶機械負載的同步電動機，它是最早采用的一種無功補償設(shè)備，在并聯(lián)電容器得到大量采用后，它退居次要地位。其主要缺點是投資大，運行維護復雜。 因此，許多國家不再新增同步調(diào)相機作為無功補償設(shè)備。但是同步調(diào)相 機也有自身的優(yōu)點： ①調(diào)相機可以隨著系統(tǒng)負荷的變化，均勻調(diào)整電壓，使電網(wǎng)電壓保持規(guī)定的水平。電容器只能分成若干個小組，進行階梯式的調(diào)壓。 ②調(diào)相機可以根據(jù)系統(tǒng)無功的需要，調(diào)節(jié)勵磁運行，過勵磁時可以做到發(fā)出其額定 100%的無功功率，欠勵磁時還可以吸收其額定的 50%的無功功率。電容器