淺析光大環(huán)保能源(江陰)有限公司空壓機變頻改造技術(shù)

(光大環(huán)保能源(江陰)有限公司，江蘇 江陰 214400)

1 單位概況

光大環(huán)保能源(江陰)有限公司即江陰市生活垃圾焚燒發(fā)電廠，由中國光大國際有限公司與江陰市政府采用BOT模式投資建設(shè)，坐落于江蘇省江陰市月城鎮(zhèn)，占地面積86.42畝，項目總投資5.93億元，建設(shè)總規(guī)模日處理生活垃圾1200t。配置3臺400t/日機械爐，以及3臺32.3t/h余熱鍋爐和2臺12MW汽輪發(fā)電機組，項目建設(shè)標準優(yōu)于GB18485標準，煙氣排放全面執(zhí)行歐盟2010標準，垃圾濾滲液經(jīng)深度處理后回用至廠內(nèi)循壞水系統(tǒng)，實現(xiàn)了滲濾液“零”排放。壓縮空氣系統(tǒng)采用國產(chǎn)復(fù)盛空壓機4臺，兩用兩備，單臺空壓機出力為28m2/h，實際壓縮空氣系統(tǒng)負荷在40～50m3/h之間波動，因此兩臺空壓機運行存在能源浪費現(xiàn)象。

從節(jié)能方面考慮，經(jīng)與復(fù)盛空壓機廠家及變頻器廠家多次溝通，我司決定進行空壓機變頻改造，以實現(xiàn)空壓機設(shè)備安全，經(jīng)濟，穩(wěn)定運行的目標。

2 項目簡述

在#1空壓機現(xiàn)有工頻運行模式下增加一套變頻控制模式，#1空壓機工作在變頻模式下時，將根據(jù)壓縮空氣系統(tǒng)儲氣罐的壓力變化情況按需輸出，智能調(diào)速節(jié)能降耗，避免空壓機頻繁加卸載，降低機械磨損，保護空壓機，同時變頻啟動為軟啟動過程，可減輕啟動過程對電網(wǎng)電壓的沖擊。

其變頻運行模式下的控制過程如下。

用氣需求↑——母管氣壓↓——壓力給定值與反饋值的差值↑——PID輸出↑——變頻器輸出頻率↑——空壓機電機轉(zhuǎn)速↑——供氣流量↑——管路氣壓趨于穩(wěn)定。

變頻控制柜與#1空壓機原PLC自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)對接，接受該PLC的監(jiān)控，同時技改后#1空壓機不論是工頻運行方式還是變頻運行方式均能正常參與聯(lián)控，不影響現(xiàn)有空壓機智能聯(lián)控系統(tǒng)的各種聯(lián)控功能，從而使空壓機系統(tǒng)在各種組合運行方式下均優(yōu)先保證壓縮空氣系統(tǒng)安全，穩(wěn)定，經(jīng)濟運行。

目前我司壓縮空氣系統(tǒng)母管壓力維持在0.65MPa～0.7MPa之間波動，實施變頻改造后，將更進一步精確恒壓輸出(精確到0.01MPa)控制，可將排氣壓力穩(wěn)定在系統(tǒng)所需求的最小壓力范圍，避免無謂的壓力升高造成的能耗浪費，同時提高輸氣質(zhì)量，延長氣動設(shè)備的壽命。為解決空壓機主電機因低頻運行的散熱不良問題，需在#1空壓機主電機尾部增加一臺散熱量足夠的工頻軸流風(fēng)機，變頻柜內(nèi)設(shè)置該散熱風(fēng)機的供電和控制部分。

3 研發(fā)動機

壓縮空氣系統(tǒng)采用國產(chǎn)復(fù)盛空壓機4臺，兩用兩備。單臺空壓機出力為28m3/h，實際壓縮空氣系統(tǒng)負荷在40～50m3/h之間波動，因此兩臺空壓機運行存在能源浪費現(xiàn)象。

4 市場分析于需求預(yù)測

空壓機變頻器運行，相比較工頻運行，直接節(jié)省25%～35%的電量，為公司帶來經(jīng)濟效益。

5 技術(shù)可行性分析

變頻器改造廣泛，應(yīng)用于燃煤電廠，技術(shù)成熟可靠。

6 項目實施情況

2014年10月完成立項審批。

2015年5月完成招標，簽訂合同。

2015年8月完成#1空壓機變頻器改造工作。

2015年8月25日#1空壓機變頻器進入試運行。

2015年10月30日完成#1空壓機變頻器改造。

7 研發(fā)投入

#1空壓機變頻器投資19萬，項目總投資19萬。

8 效益分析

8.1 改造后空壓機變頻器運行成本分析

8.1.1 改造后運行方式

在日常運行中，#1空壓機變頻器保持24h正常運行。#2，#3，#4空壓機做定期切換。

8.2 改造后節(jié)能分析

8.2.1 #1空壓機參數(shù)

空壓機型號:SA160A(160kW)1臺,

運行時間：8300H/年,

加載電流：320A(160kW),

卸載電流：180A(90kW)。

8.2.2 #1空壓機變頻改造前耗電記錄

#1空壓機工頻運行一天的電量記錄為，10月26日16：00為2128.27，10月27日22:45為2189。經(jīng)計算工頻運行時平均每小時用電量為(2189.60-2128.27)*80/30.75h=158kWh。

8.2.3 #1空壓機變頻改造后耗電記錄

#1空壓機變頻運行，現(xiàn)場實際記錄電量表數(shù)據(jù)為，2015年9月14日13:00為764.01，2015年10月14日14:00為1737.94。經(jīng)計算變頻運行時平均每小時用電量為(1737.74-764.01)*80/721=108.06kWh。

8.2.4 #1空壓機變頻改造后年節(jié)約電費

全年按照8300h運行時間，電費按照0.5元/度計算，#1空壓機變頻改造后每年可節(jié)約電費約(158-108)*8000h*0.5=20.75萬元。一年內(nèi)可收回投資成本。

9 項目預(yù)期效果

我司空壓機系統(tǒng)年運行8300h計算，每臺空壓機年均運行20075h，其中加載時間為55%，卸載時間為45%，加載電流為303A。卸載電流為195A，根據(jù)廠家初步測算節(jié)能效率為30%，我司上網(wǎng)電價為0.5元/kWh，預(yù)計每臺機預(yù)計全年可以節(jié)約電費13.92萬元，預(yù)計收回投入約3年。