【正文】 比例運行，提高運轉可靠性，傳送控 制 5 改善或適應環(huán)境 空調機、風扇、鼓風機、壓縮機、電梯 靜音化、平滑加減速，使用防爆電動機、安全性等技術 本項目的實施，具有以下幾個方面的效益 （ 1）節(jié)能 離心球墨鑄管生產流程中，使用大功率電爐、離心機等用電設備，利用變頻器實現調速節(jié)能運行，是變頻器應用的一個最典型的范例。另外，傳送帶、攪拌機等一類恒轉矩負載的機械，如果能夠在可能較低的轉速下運行，可獲得較為顯著的節(jié)能效果。風機、泵類采用變頻器調速可減小輸入功率；在生產工藝允許的條件下，使之間歇運轉則可以縮短其運行時間。 （ 2）提高生產率 ① 保證加工工藝中最佳轉速：恰當的調整金屬加工機械在工藝過程中的轉速，可以收到縮短運行時間、穩(wěn)定產品質量的效果。 ② 適應負載不同工況的最佳轉速：變頻器可調控提升機、 傳送帶、貨物搬運車等的最佳運行速度，高速運行以縮短搬運時間，低速運行速度雖慢但是有利于提高定位停車的精度，減少停車時間。 （ 3）提高產品質量 ① 加工對象的最佳速度：利用變頻器可提高設備的精度，使生產設備的質量提高。這樣才能滿足某些被傳重物不允許傾斜或者倒塌的要求。 變頻器的構成： 變頻器由主電路和控制電路構成，主電路包括整流電路 (工頻電源的交流電變換成直流電且對直流電進行平滑濾波 )和逆變電路 (直流電變換成各種頻率的交流電 )兩部分， ? 控制電路完成對主電路的控制。 ? 逆變電路把直流電再逆變成交流電。變頻器的主電路是由兩個電源變換 器（整流器和逆變器）組成。 整流器原理 （ 1）當電壓有效值為 V(峰值為 2 V)的正弦波電壓由電源給整流器供電時，僅當電源 E 電壓大于整流器輸出 DC 電壓時 (t1 部分 )，才有電流流過二極管 D D4。 總之，整流器的 AC 電源輸入端的電流不是正弦波，而是 含有高次諧波的畸形電流波。直流電變換成交流電的方法如圖 所描述，其中用燈假設成電機負載。 山西光華鑄管有限公司 30 萬 t/a 鑄管生產設備變頻節(jié)電技術改造項目 資金申請報告 17 交流電的產生電流波形 （ 1）接通 S S4，電流按 A 方向流過燈 L。 這樣交替地通斷 S S4 和 S S3 開關組就產生交流電，其流過燈 L 的電流方向交替換向。 例如， S1 和 S4 接通 ，交替進行就產生 1S 換向一次的交流電，即頻率為 1HZ的交流電，見圖 所示。 在 v/f 系統中，由于連線及電機繞組的電壓降引起的有效電壓衰減，使電機扭矩不足。 因此，預先估計電壓降底并增加電壓以補償低速時扭矩的不足 (扭矩提升 )。 為了使低速時產生更大的扭矩而不發(fā)生 OCT 故障，應用磁通矢量控制或簡單磁通矢量控制。頻率在 6Hz 時，可以提供高達 200%的扭矩。 (1)矢量計算完成變頻器的輸出頻率和輸出電壓產生每項電流的脈沖序列，把變頻器輸出電流 (電機電流 )劃分為勵磁電流（產生磁通的電流）和扭矩成分電流（與負載電流成比率）。 電機初次端的電壓降取決于電機的型號、初次配線常數及扭矩成分電流，調節(jié) (增加或減少 )變頻器的輸出電壓，以使電機初次磁通保持不變。簡單磁通矢量控制，可以僅通過對電機性能的設定來進行。在 1Hz 情況下，扭矩可提高到 150%。 （ 2）從扭矩成分電流，對電機實際轉速進行估計，完成輸出頻率的補償 (加或減頻率 )而達到預期的速度 (轉差補償 )。 該電壓降取決于電機的類型，初次端的配線常數及扭矩成分電流，對變頻的輸出電壓進行補償 (增加或減少 )，以保持電機的初次磁通恒定。 矢量控制（閉環(huán)） 由編碼器進行速度檢測，且由數學運算確定電機的轉速差，從而確定電機的負載。 要完成精確的計算，矢量控制需要有一個可變常數比較小的專用電機，且應使用精確的編碼器（速度檢測）。當啟動自動調整命令后，變頻器按己給條件向 電機輸出電能，然后根據電流和其他值計算確定如電阻 R1,R2 和電感 L1,L2,M。 （ 1）由于變頻器可以自測特定電機或其他公司電機的常數，磁通矢量控制容易使用，而廣泛地被采用。 感應電機的等效電路 （ 3）如果配線大于 30m，變頻器能在磁通矢量控制情況下運行。 電機在停止狀態(tài)（電機制動等），容易快捷地進行常數測量。 變頻器節(jié)電效率 根據企業(yè)所提供資料顯示，項目采取變頻節(jié)電技術改造項目后，可節(jié)約電能山西光華鑄管有限公司 30 萬 t/a 鑄管生產設備變頻節(jié)電技術改造項目 資金申請報告 21 25%，年節(jié)電量 萬度。 項目實施后，生產設備年用電量可節(jié)約 25%，光華鑄管有限公司年用電 萬 kwh/a，本項目實施后，節(jié)電效益為： 鐵廠涉及改造的設備年耗電量 ① 高爐鑄鐵機 2 臺，該設備功率 37kw，日運轉 12h，年運轉 330d，則該設備年用電量為： 37212330/1000085%= 萬 kwh/a； ② 高爐沖渣機 2 臺，該設備功率為 100kw，日運轉 15h，年運轉 330d，則該設備年用電量為： 100215330/1000085%= 萬 kwh/a； ③ 其余涉及改造的設備功率總計為 ，日運轉 24h，年運轉 330d，則其年用電量為： 24330/1000085%= 萬 kwh/a。 鑄造管廠 涉及改造的設備年耗電量 鑄造管廠涉及改造的設備功率總計為 ，該設備日運轉 21h，年運轉 330d，則其耗電量為： 21330/1000085%= 萬 kwh/a 電廠涉及改造的設備年耗電量 電廠涉及改造的設備功率總計為 490kw，該設備該設備日運轉 24h，年運轉 330d，則其耗電量為： 49024330/1000085%= 萬 kwh/a。 山西光華鑄管有限公司 30 萬 t/a 鑄管生產設備變頻節(jié)電技術改造項目 資金申請報告 22 第四章 公用工程、土建工程及配套設施 用水量 本項目新增勞動定員為 7 人，生活用水量按每天 50 升 /人計，日新用水量為。 消防 本項目為電力設備改造，改造涉及范圍不大，消防措施納入企業(yè)原消防系統。 本項目不涉及土建工程。照明采用單位容量指標估計。配電系統采用樹干式和放射式相結合的方式，主干線用電纜埋地敷設，各分支線路采用絕緣導線穿鋼管沿墻明敷至動力配電箱再至各用電點。 為保證安全生產，在車間總電源進線處做重復接地，車間所有用電設備正常工作不帶電的金屬外殼采用統一接地的保護措施，并要求接地電阻 R≤4Ω。 為了節(jié)約電能，本項目使用 變頻器對主要生產設備進行節(jié)電技術改造，可節(jié)電山西光華鑄管有限公司 30 萬 t/a 鑄管生產設備變頻節(jié)電技術改造項目 資金申請報告 23 25%左右節(jié)，節(jié)能效果明顯。 通訊 公司各主要部門配有專線電話，并配備內部程控交換機，可滿足對外對內聯絡的需要。 設備安裝抗震設計 抗震設防烈度為 7 度，設計基本地震加速度值 g，抗震設防類別為丙類。 山西光華鑄管有限公司 30 萬 t/a 鑄管生產設備變頻節(jié)電技術改造項目 資金申請報告 24 第五章 廠址條件和廠址位置 （ 1） 山西光華鑄管有限公司位于文水縣東莊工業(yè)園區(qū)內西北方向。項目廠址北邊緊鄰文祁公路，西邊緊鄰磁窯河。該區(qū)域地勢平坦，交通便利，便于企業(yè)進一步擴展。全縣面積1064km2，總人口 萬人 , 轄 12 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、 199 個行政村。全縣東西長 72公里，南北寬 30 公里，山區(qū)丘陵面積 平方千米，平川面積 520 平方公里。 項目所在位置北臨交城、清徐、太原市，南接汾陽、平遙，東鄰祁縣，西連離石。項目選址距文祁省道 1 公里，距夏汾高速公路出口 10 公里，北距省會太原 76 公里。 （ 2） 文水縣位于晉中盆地，為汾河、文峪河沖積平原，屬中等富水地帶，含水層為中上更新統卵石層。附近水源豐富，打井取水深度 150 米，單井出水量 50～ 80m3/h。 ⑵ 氣象條件 文水屬大陸性氣候，四季分明，晝夜溫差較大，氣候干燥，冬季少雪，春季多風，夏季雨量集中，秋季陰雨天多。地層分布從上到下依次為：粉質粘土、粉細砂、砂礫層，土質比較軟。根據文水縣地震局提供的資料，廠區(qū)地震基本烈度為 7 度，可按 7度設防。 （ 2）滿足項目對電力和人力的供應及安裝要求。 （ 4）安全的原則，防洪、防震、防地質災害危害。 （ 6）節(jié)約項目用地，在保證基本工藝和設備布置的前提下，盡量不占或少占土地面積。 項目選址結果 本項目為山西光華鑄管廠 30 萬噸 /年鑄管生產線節(jié)電技術改造項目，在山西光華山西光華鑄管有限公司 30 萬 t/a 鑄管生產設備變頻節(jié)電技術改造項目 資金申請報告 26 鑄管廠區(qū)內對原有用電設備改造，不涉及選址等問題?？傊?，本項目在廠址選擇上是合理可行的。待文水鐵路專線建成后，運輸條件會進一步得到改善。工程擬建區(qū)距文峪河水庫 2 公里，距磁窯河 公里。光華鑄管公 司廠內現有深井兩眼，單井出水 70t/h 有自備井，完全能滿足該項目的輔助生產和生活用水需要。 建設項目所需要的水、電等條件具備。 （ 9）公司提供的技術資料及其它相關設計資料； 本項目屬生產設備節(jié)能改造，設備在運行過程中會產生少量的廢機油及廢潤滑油，另外，還有少量生活污水和生產、生活垃圾。 固體廢物治理 本項目生產過程中所產生的廢機油及廢潤滑油量較少，納入企業(yè)原有危廢處理系統，生活垃圾的容重以每立方米 噸計算，項目新增 7 人，每人每天生產 1 公斤計，每天約產垃圾 立方米。生活垃圾由環(huán)衛(wèi)部門統一處理。 （ 2）合理布置產生噪聲的設備，以減少噪聲輻射。對鍛造等振動大的設備，均采用減振基礎；對風機、水泵安裝隔振墊，水泵進出水口加裝柔性橡膠接頭，與泵體相連的管道加“避振喉 ”等措施，以減輕振動噪音。 綠化 在廠區(qū)總體設計時布置綠化帶，與道路形成綠化隔離帶，在廠區(qū)車間四周、道路兩旁種植針葉樹、闊葉樹、灌木花草等綠色植物，形成一個綠樹成蔭、綠地成片、環(huán)境優(yōu)美、舒暢衛(wèi)生的廠區(qū)環(huán)境。 生產過程中因管理不善、操作失誤或設備損壞、停水停電等非正常因素可能造成運行中的職業(yè)危害。 （ 2）在設備平臺處，其周圍均設欄桿，以防跌落產生傷害。 防高溫 在車間外墻上裝有軸流風機，對車間采取機械通風，以降低車間溫度，排除車間內的有害氣體。 廠區(qū)設有環(huán)狀消防網，配置消火栓，間距不大于 120m，保護半徑不小于150m，滿足緊急救援安全需要。 ? 嚴禁在同一系統中部分設備接地和部分設備零現象同時存在，接地電阻R≤4 歐。 ? 所有用電設備非正?？赡軒щ姷慕饘偻鈿?，電氣支架等物應與接地系統可靠焊接。廠區(qū)飲用水有工業(yè)園區(qū)供給，符合國家飲用水標準。保護在戶外與低壓電網的保護中性線或接地裝置可靠 連接，保護中性線重復接地。 為防止操作失誤，在用電設備上具有保護長久、容易辯認而且清晰的標志或標牌，這些標志給出安全使用設備所必需的主要特征。如果設備本身條件有限，不能在其上注出時，則應有安裝或操作說明書，使用人員應該了解注意事項。在復雜的安全技術系統，還要裝設自動監(jiān)控裝置。 （ 4）《建筑物防雷設計規(guī)范》 GB500571994(2020 版 )。 項目建設所在地具有良好的建設條件，對本項目不構成火災危險。 總圖消防 總平面布置圖按照《建筑設計防火規(guī)范》要求進行總體設計，充分考慮了消防通道，建筑物之間留有足夠的防火間距。 建筑消防 安裝設備的廠房安全疏散能滿足《建筑設計防火規(guī)范》要求，鋼結構部件刷防火涂料達到耐火極限要求。 電器消防 電 器設計上，設備配有短路過載和接零保護，以防火災發(fā)生。 本項目實施時在主要建筑物周圍設置滅火器放置點，定期進行消防設施安全檢查。對職工定期進行防火安全及應急措施等防火知識教育。 山西光華鑄管有限公司 30 萬 t/a 鑄管生產設備變頻節(jié)電技術改造項目 資金申請報告 34 第九章 節(jié) 能 節(jié)能減排是調整經濟結構、轉變 經濟增長方式、提高經濟效益的現實、有效的切入點和突破口。 相關法律、法規(guī)、規(guī)劃和產業(yè)政策 《中華人民共和國節(jié)約能源法》（ 2020 年 修訂）（中華人民共和國主席令第七十七號）； 《中華人民共和國可再生能源法》（中華人民共和國主席令第三十三號）； 《中華人民共和國清潔生產促進法》（中華人民共和國主席令第七十二號）； 《國家發(fā)展改革委關于加強固定資產投資項目節(jié)能評估和審查工作的通知》（發(fā)改投資 [2020]2787 號）； 《國家發(fā)展改革委關于印發(fā)固定資產投資項目節(jié)能評估和審查指南（ 2020）的通知》（發(fā)改環(huán)資 [2020]21 號）； 國家計委、國家經貿委、建設部印發(fā)《關于固定資產投資工程項目可行性研究報告 “節(jié)能篇 ”編制及評估的 規(guī)定》的通知（計交能 [1997]2542 號）； 《山西省固定資產投資項目節(jié)能評估和審查暫行辦法》（晉政辦發(fā)[2020]122 號）； 《固定資產投資項目節(jié)能評估和審查條例》（討論稿）； 《重點用能單位節(jié)能管理辦法》（原國家經貿委令第 7 號）； 《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》（建設部部長令第 76 號）； 1《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》（發(fā)改環(huán)資 [2020]2505 號）； 山