一、两种方案
方案一、针对每批进厂水稻的水份不同,目前的传感器和变送器无法直接传递水稻水份信息情况。认为:不适合采用全自动控制,而且设备投资成本也过高。为此,提出根据每批入塔水稻的水份,利用变频器进行手动控制,调节风机转数来节电。
目前我公司三江制米厂烘干塔风机已经应用了台湾产变频器。该厂生产副经理蒲玉凯介绍:风机变频节电技术可靠,节电效果很好,能够达到30%的节电率;同时,对三江制米厂烘干热风机增加变频设备后,可以明显减少换热器在运行中的共振,降低工作环境噪音,由此推测可以提高换热器的使用寿命(因为使用年限较短的问题,目前尚不能反映延长换热器使用寿命的具体时间)。
方案二、树立北大荒米业的龙头企业形象,采用自动化节电控制装置(ECS),分别在烘干塔内(2—3处)和热风炉内设置温度传感器和变送器(其中:烘干塔内的传感器属于间接性质,因为对热风机的变速控制是解决输送风量大小的问题,而不是温度的问题;但通过烘干作业中烘干塔内的水稻温度,经过计算机推算潮粮应该需要调整的风量),通过计算机及变频器来控制热风机、引风机的转数,使热风输送量、炉膛温度控制在预定范围内,保证烘干炉在最佳工况和最节能条件下运行。设计风机节电率35%。控制系统主要包括:操作触摸屏、可编程控制器、变频控制装置、热工检测传感器和变送器。
两种节电方案比较:以上两种方案的共同点:
1、都是对风机采用变频节电。
2、对关键的主体设备(变频器等)选用进口设备,控制柜及辅助配件选用国产电器产品。
理由是:进口变频器质量比国产的好,能够较好地运行;国产变频器很容易在一年后出现各种问题,保障程度不高;而控制柜及附件国产配件通过实际应用,完全能够满足需要,价格也低,便于维修中随时更换。
3、充分考虑了在烘干作业中,变频节电设施出现意外故障情况下,烘干供电系统回到原来的工频状态继续工作,而不会影响连续烘干作业的要求。
以上两种方案各有优缺点:方案一的优点是投资少,回收投资快,技术成熟可靠;缺点是操作中需要根据不同的水稻水份进行人工调节频率,实施本方案之后,尚有节电空间;方案二的优点是自动化程度高,有利于提升企业形象,不需要人工根据水稻的水份调节频率;不足是投资大,回收期相对较长,目前尚没有发现在烘干塔内设置温度传感器,通过间接测量水稻温度来控制热风机风量的实例,投资风险较大。
二、节电方法
(一)方案一节电方法
1、采用逐级调速的方法节电,即根据满足生产要求的工艺参数等级,调整变频器参数,通过调整变频器参数来调节风机的转数,调节风机的转数就调节了电机的功率,从而达到节能的目的。根据长期现场使用测算,变频器节电率基本保持在30%左右,此项工程改造费用基本在两年左右就能通过节能方式收回。
2、风机启停和调速控制采用就地柜控制,即在变频控制柜面板安装可调电位器,对变频器风量通过调整电位器实现就地手动调节。
3、调整变频器的工艺参数等级的设定根据粮食含水量进行调节,即根据粮食的种类及含水量进行调节风机风量,含水量较大的粮食采用较大风量,含水量较小的粮食采用较小的风量,调整基准是用最小的风量烘干粮食。
4、工艺参数需要初次使用变频器时,对于不同含水量级别和种类的粮食采用试验方式,对于粮食的含水量在不同阶段进行试验,同一种粮食取得几个含水量等级的最佳的数值并记录为工艺参数,作为以后生产中变频器调整转数的依据。
(二)方案二节电方法
1、对烘干车间的所有风机进行自动化综合调频控制。(其中15型烘干机有:55kW高压风机一台、37kW双吸风机一台、18.5kW引风机一台和5.5kW冷风机一台。)
2、加装1至2台变频节能柜(根据现场确定)和1面控制操作台。分别带动4台电动机驱动所对应的风机。根据烘干温度调节高压风机和双吸风机的风量,同时根据炉膛温度传感器和负压传感器调节引风机和鼓风机的风量和炉排转速,达到烘干温度恒定的目的。
3、风机变频调速控制同以下部分组成:变频器、可编程控制器、触摸屏、变频柜、电抗器、接触器、空气开关、电缆、电流表、按钮、互感器等。
4、PLC控制部分由触摸屏、电源、CPU、摸拟量输出模块、开关量输入、输出模块等组成。其中采用PLC来实现电气部分的控制。包括五部分:起动、运行、停止、切换、报警及故障自诊断。
5、各风机的开停选择,控制参数的输入等都在触摸屏操作,同时显示运行参数。
6、各风机可以单独开停,也可以和窖头DCS(PLC)控制系统联动运行。
三、投资额及效益
(一)方案一投资及效益:
此方案有三种变频器选用方案(投资比较表附后),仅对功率最大的55KW热风机风机进行节电改造。
年烘干工作时间按120天,每天20小时;预计实际平均运行功率为33KW;节电率按照30%估算。年节电2.37万度,节约电费2.26万元。
1、选用美国罗克韦尔公司生产的AB变频器,配备国产控制柜及配件。该变频器在质量和产品可靠性方面拥有良好的声誉,并且FLEX400系列变频器通过黑龙江大学电子工程有限公司测试证明可以在恶劣的环境下工作。每个55KW风机节电投资44800元,静态回收期为2年。财务收益率50%。
2、选用ABB(中国)变频器、配备国产控制柜及配件,每个55KW热风机变频节电投资额为:36600元。静态回收期为1.62年。财务收益率61%。
3、选用三菱变频器(大连三菱厂生产),配备国产控制柜及配件,每个55KW热风机变频节电投资额为:34600元。静态回收期为1.5年。财务收益率65.3%。
咨询单位介绍:上述的三种变频器质量均较好。以上产品的价格是按照品牌、档次、产地、市场等因素定价的。
方案二投资及效益:
水稻烘干有四台风机。年烘干工作时间按120天计算,每天工作20小时。
每一个15型烘干线的节电改造投资为32.1万元,年节电6.47万千瓦时,节省电费6.16万元(0.953元/千瓦时),静态回收期为5.2年。财务收益率19.2%。
四、建议
1、选用方案一中的一种进行三个烘干塔的节电改造,先改造三处,根据运行情况再考虑对其他烘干风机的节电改造。
2、考虑实行合同能源管理方式来运作方案二,我公司不投资,由节能公司投资,建设一处试点,节能公司从节能效益中回收投资。
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