【正文】 實現(xiàn)能源資源優(yōu)化配置與合理利用是從整體上提高能效、轉變經(jīng)濟增長方式，建設資源節(jié)約型社會的重要內容，從源頭推動經(jīng)濟（產(chǎn)業(yè)） —能源（資源） —環(huán)境（生態(tài)）三者間的協(xié)調互動，其范疇包括以環(huán)境和生態(tài)為約束條件，調整優(yōu)化產(chǎn)品結構、能源消費結構和供應格局，統(tǒng)籌規(guī)劃能源開發(fā)、運輸、貯存、加工、轉換、燃料替代等，實現(xiàn)能源利用的最佳整體效益，促進經(jīng)濟和社會向節(jié)能型發(fā)展。制定完善的防火規(guī)章制度和消防措施，并認真貫徹執(zhí)行，切實做到有備無患。 組織機構 公司設防火領導小組與配備防火員。 消防及滅火設備 山西光華鑄管有限公司 30 萬 t/a 鑄管生產(chǎn)設備變頻節(jié)電技術改造項目 資金申請報告 33 本項目消防對象為用電設施，室內按《建筑設計防火規(guī)范》 GB500162020的要求在各建筑物配置撲滅 A、 B、 C 類火災的手提式干粉滅火器。 車間內設有安全疏散通道及安全門。廠區(qū)內各建筑物間形成環(huán)形消防通道，滿足規(guī)范要求。 項目生產(chǎn)車間火災危險性為丁類 ，建筑物耐火等級為三級。 （ 5）《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》 GB50058－ 92； （ 6）國家和行業(yè)管理部門制定的有關消防的法規(guī)和規(guī)定； （ 7）工藝專業(yè)及公用專業(yè)提供的設計技術資料等； （ 8）山西光華鑄管有限公司提供的技術資料及其它相關設計資料 。 山西光華鑄管有限公司 30 萬 t/a 鑄管生產(chǎn)設備變頻節(jié)電技術改造項目 資金申請報告 32 第八章 消 防 （ 1）《建筑設計防火規(guī)范》 GB50016－ 2020； （ 2）《建筑滅火器配置設計規(guī)范》 GB50140－ 2020； （ 3）《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》 GB5011698。電氣控制線路中應按規(guī)定裝設緊急開關，防止誤起動的措施，相應的聯(lián)鎖或限位保護。例如額定參數(shù)、接線方式、接地標記、危險標志、可能有特殊操作類型和運行條件的說明等。 對電氣設備有過負荷保護、短路保護、欠壓和失壓保護、斷相保護及防誤操作保護等。 用電安全 項目用電設備的金屬外殼與保護線可靠焊接，單相用電要用三芯電纜連接，三相用電的用四芯電纜連接。 用水安全 廠區(qū)設置了更衣室、衛(wèi)生間等設施能滿足職工的衛(wèi)生要求。 山西光華鑄管有限公司 30 萬 t/a 鑄管生產(chǎn)設備變頻節(jié)電技術改造項目 資金申請報告 31 ? 建筑物內所有金屬管道均應同 PE 線做等電位連接，要求接地電阻 R≤4歐。 電氣安全 ? 變壓器變壓側裝設避雷器，廠區(qū)內較高屋頂 設置避雷針。 防火 本次節(jié)電技術改造鑄造車間，車間按冶金類車間防火考慮，建筑設計按照《建筑設計防火規(guī)范》進行設計，車間按要求合理布置安全門，滿足在緊急情況下人員的疏散，車間四周設置消防通道。 （ 3）工作場地采用混合照明，按工作性質 不同保證有 3050LX 照明度，并對各處設備附近均設照明。 防機械傷害 （ 1）設備的轉動、電路裝置外露部分均設置防護罩，以確保工人勞動安全。 山西光華鑄管有限公司 30 萬 t/a 鑄管生產(chǎn)設備變頻節(jié)電技術改造項目 資金申請報告 30 第七章 勞 動保護與安全衛(wèi)生 本工程貫徹執(zhí)行 “安全第一，預防為主 ”的方針，提高生產(chǎn)自動化水平，減輕工人的勞動強度，以確保符合國家規(guī)定的勞動安全與工業(yè)生產(chǎn)的要求，保障勞動者在勞動生產(chǎn)中的安全的健康。 （ 4）在廠區(qū)種植灌木、花卉，不僅可減少噪聲輻射污染，而且可美化環(huán)境。 （ 3）采取隔聲、減振措施。 噪聲污染防治措施 山西光華鑄管有限公司 30 萬 t/a 鑄管生產(chǎn)設備變頻節(jié)電技術改造項目 資金申請報告 29 （ 1）在滿足工藝設計的前提下合理選用設備，盡量選用技術先進、運行平穩(wěn)的低噪設備。納入光華鑄管有限公司原垃圾處理系統(tǒng)。 廢水治理 項目用水環(huán)節(jié)主要是生活用水，生活污水納入光華鑄管有限公司原有污水處理系統(tǒng)處理后進中水池，中水用于廠區(qū)綠化、道路噴灑等環(huán)節(jié)予以回用，產(chǎn)生廢水不外排。 本項目地理位置詳見下圖 山西光華鑄管有限公司 30 萬 t/a 鑄管生產(chǎn)設備變頻節(jié)電技術改造項目 資金申請報告 27 山西光華鑄管有限公司 30 萬 t/a 鑄管變頻節(jié)電技術改造項目所在地 項目所在地 山西光華鑄管有限公司 30 萬 t/a 鑄管生產(chǎn)設備變頻節(jié)電技術改造項目 資金申請報告 28 第六章 環(huán)境保護 （ 1）《建設項目環(huán)境保護管理條例》國務院第 253 號令； （ 2）《建設項目環(huán)境保護設計規(guī)定》國環(huán)字 [1987]002 號； （ 3）《環(huán)境空氣質量標準》 GB30951996； （ 4）《污水綜合排放標準》 GB89781996； （ 5）《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》 GB1234890； （ 6）《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》 GB309393； （ 7）國家和行業(yè)管理部門制定的有關環(huán)境保護的法規(guī)和規(guī)定； （ 8）工藝專業(yè)及公用專業(yè)提供的設計技術資料等。 項目供電由 110kv 東莊變電站供給，該供電站距本項目 ，因此電力資源充足、有保證。該地區(qū)擁有豐富的地下水，水資源較為充裕。 （ 2）水、電供應條件 ① 文水縣境內主要河流有汾河及支流文峪河和磁窯河等。 根據(jù)以上基本原則和要求，山西光華鑄管有限公司廠區(qū)的優(yōu)勢條件： （ 1）交通運輸條件 山西光華鑄管有限公司鐵路專用線，位于文水車站的東側，東莊的北側，磁窯河的西側，廠址距離太中鐵路垂直距離約 。 通過對山西光華鑄管廠區(qū)周圍及項目所在區(qū)域的自然環(huán)境及社會概況了解，項目廠址位于地勢平坦區(qū)，生產(chǎn)所需的水、電以及其它原輔材料可以滿 足生產(chǎn)需要；同時廠址交通條件極為優(yōu)越，適于設備運輸。 （ 7）注意項目建設時的環(huán)境保護問題，以人為本，減少項目對生態(tài)和環(huán)境的影響。 （ 5） 實事求是的原則，對多個場地選址時，要在調查研究的基礎上，進行科學分析和比選確定。 （ 3）節(jié)約和效益的原則，盡力做到降低建設投資，節(jié)省運費，減少成本，提高利潤。 廠址選擇 項目選址基本原則 （ 1）符合國家、地區(qū)和城鄉(xiāng)規(guī)劃的要求。建議在施工之前對高爐和熱風爐及布袋除塵器、高位料倉等區(qū)域內的場地進行勘測，掌握具體地質資料，確保施工質量。 主 導 風 向： 西南風 平 均 風 速： 最 大 風 速 : 24m/s 年 平 均 溫度 : ℃ 極端 最 高溫度 : ℃ 山西光華鑄管有限公司 30 萬 t/a 鑄管生產(chǎn)設備變頻節(jié)電技術改造項目 資金申請報告 25 極端 最 低溫度 : ℃ 年平均 降 雨量 : 460 ㎜ 日最大 降雨量 : 170 ㎜ 年平均相對濕度 : 62% 年平均 大 氣壓 : 最大 凍土深度 : 80cm （ 3）工程地質、地震、水文地質情況 廠區(qū)雖然未做過地質勘測，但做過局部勘測，初步判斷地質情況為：廠區(qū)地層形成時代為第四系全新統(tǒng)，場地土由沖積成因的粉質粘土、 砂類土組成?？梢詽M足企業(yè)用水要求。埋深 5～ 165 米，廠區(qū)現(xiàn)有深井一眼。文水縣地理位置優(yōu)越，交通便利。選址在文峪河與文祁公路交界處。共有耕地 3 口萬公頃，全部為水澆地，人口和耕地的 90 以上集中在東部平川地區(qū)。 307 國道、省道文祁公夏汾高速公路、大運高速公 路貫穿全境，交通十分便利。 文水縣位于山西省中部，地處呂梁山脈東麓，晉中盆地西側。磁窯河的支流文峪河，從廠址的西邊向東北方向斜穿而過形成了一個三角地帶。 該項目位于東莊工業(yè)園區(qū)內。由于設備所采用的鋼結構具有良好的延性和抗震性能，減少了結構所承受的地震作用，避免了設備主體結構及連接節(jié)點 在地震時遭受嚴重破壞的可能性。對于移動工作場合，人手一部無線對講機，便于工作需要。 照明 新建車間均采用節(jié)能型燈具，并使照明度達到 75LX，以滿足生產(chǎn)的需要。 照明供電與生產(chǎn)用電分路供給。車間配電采用三相五線制，有一專用接地保護線。 供配電系統(tǒng) 全廠用電負荷電壓均為 380/220V。 供電 本項目新增主要設備 94 臺，與主要用電設備相接。在所有建筑物內根據(jù)消防類別按照《建筑設計防火規(guī)范》要求配備手提式干粉滅火器，可滿足項目實施的消防需要。 水源 本次治理工程不涉及生產(chǎn)用水，項目新增人員較少，生活用水可納入企業(yè)生活用水系統(tǒng)。 根據(jù)計算，本項目實施后，山西光華鑄造有限公司 30 萬 t/a 鑄管生產(chǎn)線可節(jié)電 萬 kwh/a，年可節(jié)約電費 821 萬元。 因此，本工程涉及鐵廠改造的設備年用電量為 萬 kwh/a。 項目所采用的設備 本項目設備明細見附表。 電機轉動時，可完成更多的精確 常數(shù)測量，磁通矢量控制性能提高 （電機在負載慣量的自由轉動情況下）。 （ 4）選擇二種調整方式的一種，進行電機情況匹配調整。 （ 2）由于電機常數(shù)被精確地測量，磁通矢量控制的啟動扭矩和低速扭矩有了很大改善。變頻器把計算結果存儲到存儲器。 自動調整功能 對于磁通矢量控制，變頻器需要測量和存儲離線電機的電路常數(shù)。 山西光華鑄管有限公司 30 萬 t/a 鑄管生產(chǎn)設備變頻節(jié)電技術改造項目 資金申請報告 20 對變化的負載進行矢量計算，把變頻器的輸出電流劃分為勵磁電流（產(chǎn)生磁通的電流）和扭矩成分電流（與負載成比例的電流），故可按需要電流完成頻率和電壓的控制。 磁通矢量控制和簡單矢量 控制中增加了降音調功能以確保低速時產(chǎn)生大的扭矩。 （ 3）當電機電流隨負載變化而變化時，電機的初次端電壓降 (包括配線 )也隨之變化，從而影響勵磁電流的大小。 （ 1）對變 頻器的輸出頻率，每相電流的相位及輸出電壓的矢量運算，把輸出電流 (電機電流 )劃分為勵磁電流 (產(chǎn)生磁通的電流 )和扭矩成分電流 (與負載扭矩成比例的電流 )。 磁通矢量控制 磁通矢量控制通過矢量計算把變頻器的輸出電流劃分為勵磁電流和扭矩成分電流，并調節(jié)電壓和頻率使生成的電機電流與負載扭矩匹配，從而改善變頻器低速扭矩及調速精度。 (3)矢量計算所需的電機常數(shù)預先儲存在變頻器中。 (2)當電機電流由于負載變化而變化時，電 機的初次端 (包括連線 )電壓降也隨之變化，從而影響勵磁電流。如果電機常數(shù)變化不大 (例V/f常數(shù) 扭 矩 提 升 頻率 f 電壓V 山西光華鑄管有限公司 30 萬 t/a 鑄管生產(chǎn)設備變頻節(jié)電技術改造項目 資金申請報告 19 如使用各種其他公司的電機 )，該控制不需設定和調整特定的電機常數(shù)，就可實現(xiàn)穩(wěn)定、大容量的低速扭矩，從而達到通用的效果。 簡單磁通矢量控制 簡單磁通矢量控制系統(tǒng)，通過把變頻 器的輸出電流進行矢量計算劃分成勵磁電流和扭矩成分電流，然后調節(jié)電壓使產(chǎn)生的電機電流與負載扭矩匹配，從而改善低速扭矩特性。 如果扭矩提升設定太大，扭矩足夠大，但電流也過大，會使變頻器常發(fā)生 OCT（過電流）故障。這一現(xiàn)象在低速時，非常明顯 (低速扭矩衰減 )。 1Hz AC 波形 一般 S S4 和 S S3 接通相同的時伺，假設在一個周期內持續(xù)時間共為 t0(見圖 )，則頻率 f 如下所示： f=1/t0（ Hz） 山西光華鑄管有限公司 30 萬 t/a 鑄管生產(chǎn)設備變頻節(jié)電技術改造項目 資金申請報告 18 在 t0時間內電流的頻率 變頻器控制系統(tǒng)及自動調整功能 V/f 控制 為了實現(xiàn)變頻調速，常規(guī)的通用變頻器在變頻控制時使電壓與頻率的比率 (v/f)不變， 為常數(shù)，因此該系統(tǒng)稱為 v/f 控制。 改變頻率 通過改變開關通斷的時間可以改變頻率。 （ 2）接通 S S3，電流按 B 方向流過燈 L。連接到 DC 電源上的 4 個開關 S1 到 S4 交替地通斷，就產(chǎn)生了交流電，其電流波形狀如圖所示。 逆變器的電路原理 直流電變?yōu)榻涣麟? 逆變器是把直流電（ DC）變換成交流電（ AC）的裝置，它的基本原理可參考單相交流電的產(chǎn)生原理。 （ 2） AC 電壓的負半周，二極管 D D3 在 t2 部分區(qū)向導通， AC 側將產(chǎn)生負的輸入電流。 整流器的電路原理 整流器是變頻器中用來產(chǎn)生直流電的變流器，當交流電正流程直流電時，整流器的交流輸入電流波形如下圖。 對于通用變頻器單元，變頻器一般是指包括整流電路和逆變電路部分的裝置。 整流電路 逆變電路 控制電路 IM AC 電源 電機 主電路 山西光華鑄管有限公司 30 萬 t/a 鑄管生產(chǎn)設備變頻節(jié)電技術改造項目 資金申請報告 16 ? 整流電路把交流電變換成直流電。 變頻器的構 成 變頻器把工頻電流（ 50Hz 或 60Hz）變換成各種頻率的交流電流，以實現(xiàn)電機的變速運行。 ② 平滑的加減速：在生產(chǎn)過程中，根據(jù)所載重物的不同，加、減速的規(guī)律亦應