电机系统节能改造

云天化集团科学技术奖申请书

（科技贡献奖、科技进步奖、技术发明奖）

一、项目基本情况

二、项目简介

三、项目详细内容

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四、项目曾获奖励情况

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五、知识产权情况

六、推荐、评审意见

七、异议处理情况

八、附件目录

九、项目论文、专著发表情况

十、主要完成人员情况表（一）

注：由每个主要完成人员填写并签名，每人一张。

十、主要完成人员情况表（一）

注：由每个主要完成人员填写并签名，每人一张。

注：由每个主要完成人员填写并签名，每人一张。

注：由每个主要完成人员填写并签名，每人一张。

注：由每个主要完成人员填写并签名，每人一张。

十、主要完成人员情况表（一）

注：由每个主要完成人员填写并签名，每人一张。

十、主要完成人员情况表（二）

曾获奖励情况

注：本表所填科技奖励是指：1．国家、省、市人民政府有关部门设立的科技奖励； 2．经登记常设的社会力量设立的科技奖励，但不包括商业性的奖励。

本人签名： 年 月 日

十一、主要完成单位情况表

注：由每个主要完成单位填写并加盖公章，每个单位一张。

应用证明

注：各应用单位应按此格式填写，每个应用单位一张。

变频调速技术在大型磷复肥企业的应用及研究

项目验收意见

变频调速技术在大型磷复肥企业的应用及研究项目自2005年在三环分公司开始实施，在分公司内已安装使用变频器161台，项目验收专家组经过现场考查和讨论后，意见如下：

（1）项目实施后，避免了阀门节流带来的大量能量损失，节约了大量电能，（以磷酸厂为例）每年节约电能3790804(KWh) ,每年节约电费106万元。

（2）项目实施后，安装了变频器的泵类出口阀一般置于全开位置，有的设备甚至可以取消出口阀，在这种情况下阀门的使用寿命得到了极大的延长，（以磷酸厂为例）每年节约更换阀门费用101万元。

（3）项目实施后，利用DCS控制和变频调速技术的结合，非常方便的组成一个自动控制系统，取代原来繁重的阀门调节。使装置的运行更加稳定，连续性更强，控制精度更高，产品质量得到保证。

节约电能经济效益情况表（以磷酸厂为例）

注：1、电费按0.28元/KWh计算

2、节电费用=年平均节电×电费

验收组组长：古验收组成员：刘朝伟

新

王平 吴纯毅

索保军

附件

变频调速技术在大型磷复肥企业的应用及研究

工作总结报告

1 引言

随着公司生产规模的不断扩大，对自动化控制的要求越来越高，电力需求也不断增长，针对目前电力供应紧张的局面，积极探索推广使用节能新产品和新技术，进一步提高设备的电能利用效率，已成为节约资源、降低生产成本的有效途径。公司在工业生产中大量应用的风机、水泵等需要进行流量调节控制的电力拖动系统中，电动机多采用衡速拖动，靠调节挡板和阀门来调节风速、流量及压力等，这种方式不仅复杂，而且造成了大量能源浪费，并且使设备特别是出口阀的使用寿命降低，虽然部分电机采用了液力耦合器、摩擦离合器等调速系统，但这些系统存在着调速范围窄、自身损耗偏大、功率因数较低、使用负载面较窄等缺点，而变频调速技术与传统交流拖动调速系统相比，具有节能、连续调速范围大、以实现自动控制、运行安全等优点，车间在经过调研后认为，交流变频调速技术在节能和控制领域的成功应用，为电机节能提供了成熟的技术平台，公司的风机、水泵、酸泵电机有较大节电潜力，适宜在公司内推广实施变频节电改造技术项目。 2 项目基本情况 2.1 主要技术内容

（1）利用变频调速技术对风机、泵类进行节电改造。 （2）利用变频调速技术延长工艺阀门的使用寿命。

（3）利用变频器实现对设备的软启、软停控制延长机械设备的使用寿命。 （4）利用DCS系统提供的信号，实现自动或操作室调速，提高生产自动化程度，降低操作人员的操作强度。 2.2 特点

变频调速技术已日臻完善，并且在功率较大的风机、泵类上使用时能节约大量电能，使设备使用寿命大大延长，在公司内适用范围较广。 2.3运用推广情况

公司自2000年开始变频调速技术的应用，在近几年已经大面积推广使用低压变频器，安装使用低压变频器161台，在节约电能和延长设备使用寿命方面取得了一定成绩。 3 基本经验

（1）应用变频调速技术替代原来的阀门节流调整工艺流量，避免了阀门节流带来的大量能量损失，节约了大量电能，（以磷酸厂为例）每年节约电费106万元。

（2）由于公司的大多数液体含固量较大，在使用阀门节流调整工艺流量时，在阀门上形成一个较大的压力差，对阀门的磨损很大，阀门的使用寿命很短，在有的设备上出现了一只阀门只能使用十多天的情况。公司在泵类使用了变频调速技术后，泵的出口阀一般置于全开位置，有的设备甚至可以取消出口阀，在这种情况下阀门的使用寿命得到了极大的延长，（以磷酸厂为例）每年节约更换阀门费用101万元。

（3）公司现有的生产装置基本都采用了DCS系统控制，利用DCS控制和变频调速技术的结合，可以非常方便的组成一个自动控制系统，取代原

来繁重的阀门调节。使装置的运行更加稳定，工艺指标的控制精度更高，产品质量得到保证。 4问题探讨

4.1使用变频调速技术存在的问题

由于变频器内部整流和逆变装置对电网来说是一个非线性负载，所以会产生高次谐波分量，对电网系统造成谐波污染。 高次谐波的危害如下：

（1）、谐波使电网中元件产生附加谐波损耗，降低发电、输电及用电设备

效率，大量3次谐波流过中性线会使线路过热发生火灾； （2）、谐波影响各种电器设备正常工作，使电机发生机械振动、噪声和过

热，使变压器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热，使绝缘老化，寿命缩短损坏；

（3）、谐波会引起电网中局部并联谐振和串联谐振，使谐波放大，引起严

重事故；

（4）、谐波会对邻近通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量，

重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作；

（5）、谐波会导致继电保护和自动装置误动作，并使电气测量仪表计量不

准确。

4.2、对谐波的治理主要采取以下措施 （1）、加装交流电抗器和直流电抗器。

（2）、使用理想化无谐波污染绿色变频器：绿色变频器品质标准是：输入

和输出电流都是正弦波，输入功率因数可控，带任何负载使都能使

功率因数为1，可获工频上下任意可控输出功率。

（3）、线路分开：因电源系统内有阻抗，谐波负荷电流将造成电压波形谐

波电压畸形。把产生谐波负荷供电线路和对谐波敏感负荷供电线路分开，线性负荷和非线性负荷从同一电源接口点开始由不同电路馈电，使非线性负荷产生畸变电压不会传导到线性负荷上去。 5 结束语

公司在推广应用变频调速技术以来，（以磷酸厂为例）每年节约费用206万元，减轻了操作人员的劳动强度，提高了生产装置的自动化程度，使装置更加稳定，产品质量得到提高。

公司内的高压电机（风机、水泵）功率都在200KW以上，部份设 备存在很大的节能空间。下一步考虑进行高压电机运行工况普查，将设备的节能潜力量化，对存在较大节能潜力的高压电机（风机、水泵）实施高压变频改造，完成公司下达的电气节能减排指标。

附件

关于变频调速技术在磷酸厂推广应用的会议纪要

一、 时间：2005年1月10日下午2：30

二、 地点：磷酸厂会议室

会议主持：古新

会议内容:变频调速技术在磷酸厂萃取Ⅱ系列部份设备上的成功应用，总结

出

以下几点经验：

（1）利用变频调速技术对风机、泵类进行控制可以节约大量电能。 （2）利用变频调速技术可以延长工艺阀门的使用寿命。

（3）利用变频器实现对设备的软启、软停控制，能延长机械设备的使用

寿命。

（4）利用DCS系统提供的信号，实现自动或操作室调速，能提高生产自

动化程度，降低操作人员的操作强度。 经过参会人员认真的讨论分析，形成以下几点意见：

1、变频调速技术与传统交流拖动调速系统相比，具有节能、连续调速范围大、方便实现自动控制、运行安全等优点。

2、经过普查和对比，磷酸厂各工序的排渣泵、一洗泵、二洗泵、滤液泵、排氟风机等风泵类设备的运行工况，与萃取Ⅱ系列已经进行变频改造的设备运行工况相近，进行变频改造后可达到或接近萃取Ⅱ系列的效果。部份电机功率较大，并有较大节电潜力，适宜在分厂内推广实施变频改造技术项目。

3、因改造设备数量较多，涉及的工序广，所以应采取分阶段，分工序的

方法进行逐步改造。

4．编制变频调速技术在磷酸厂推广应用的策划书。

参会人员：古新 索保军 刘朝伟 王平 吴纯毅 杨国平 李明

王昌乾 肖洁耀

记录：赵坤

附件

变频调速技术推广应用策划书

注：上述栏目可根据内容进行调整。

策划人：赵坤 2005 年 2 月 10日 审核人：薛毅 2005 年 2 月 10日 批准人：刘朝伟 2005 年 2 月 10日