莱芜市泰山阳光冶金有限公司冷却风机节能变频改造项目

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一、案例名称

莱芜市泰山阳光冶金有限公司冷却风机节能变频改造项目

二、案例业主

莱芜市泰山阳光冶金有限公司成立于2003年12月，注册资本5000万元，在职职工400余人，占地200亩。公司建有450m3高炉一座及原燃料加工设施一套，主要经营球墨铸铁、铸造用生铁。

该公司主要用能设备为高炉、烧结机以及各种风机、水泵、传送装置等。公司重视节能环保工作，高炉剩余煤气引至泰山阳光电力用于煤气发电，炼铁水渣与当地企业联合办厂，既实现了资源利用又达到了废物零排放，现在正在建设烧结机余热发电项目。公司主要产品年生产能力40万吨，产品主要供周边泰钢、莱钢等大型钢厂使用。

三、案例内容

1．技术原理及适用领域

风机水泵节能原理为一般风机水泵使用的阀门调节法，主要是通过调节管道出口的开度来调节流量，实际是通过改变管道的阻力来改变的流量。阀门调节时，管阻特性随着阀门开度的变化而变化，电机恒速运行，因此扬程特性并不改变。如下图所示，当流量从QA下降到QB时，稳定工作点由A点移到B点，供水功率PA与0EBF区域的面积成正比。

变频（转速）调节法是通过改变风机水泵转速来改变流量。管道一般处于全开状态，如果风机水泵转速改变，则全扬程也改变。采用转速调节法时，扬程随着转速改变而改变但管阻特性则保持不变。如下图所示，当流量从QA下降到QB时，稳定工作点由A点移到C点，供水功率PB与0ECH区域的面积成正比。

从下图可看出，采用转速调节法比采用阀门调节法节约的功率△P与HCBF区域的面积成正比。

由风机水泵特性得知，轴功率P与流量Q，风压（扬程）H的关系为：P∝Q×H

当电动机的转速由n1变化到n2时，Q、H、P与转速的关系如下：

风机水泵节能原理图

可见流量Q和电机的转速n是成正比关系的，而所需的轴功率P与转速的立方成正比关系。由上述推导可以知道，采用转速调节法的节能效果很明显。随着变频调速技术不断成熟，风机水泵采用变频器来控制其转速。由电机转速公式n=60f/p，其中n为电机同步转速，f为供电频率，p为电机极对数，可知电机供电频率f与转速成正比。这样，采用变频器调速时变频器的输出频率与流量、扬程及电机轴功率也有上述的n次方（n=1，2，3）比例关系。

该技术主要应用于风机水泵系统中的电机节能。

2．节能改造具体内容

对业主的冷却风机使用高压变频进行调速节能。该风机此前采用风阀进行风量调节，日常风阀开度在45%～75%之间，节能服务公司采用高压变频对风机进行调速控制，改造后变频器根据工艺需要驱动风机按不同频率运行，风阀始终在全开位置。

3．项目实施情况

项目于2012年11月签订合同，11月5日开工实施。2012年11月26日调试、测试、验收完毕。目前运行情况良好，节能率在18%～47%之间。

四、项目年节能量及节能效益

（1）系统改造前后能耗情况对比。

系统改造前后能耗情况对比

（2）节能量计算方法。

以电能表测量冷却风机改造后工作72小时所耗电量，由双方签字确认。

改造后单位小时能耗=安装节能设备后工作72小时所耗电量/72小时；

单位小时节电量=927.5kW·h-改造后单位小时能耗；

实际节电率=单位小时节电量/927.5kW·h×100%；

每月节电量=单位小时节电量×时间基准；

每月节能收益=每月节电量×0.67元/kW·h；

项目年节能量：342.2×7200=2463840kW·h；

折合标煤：2463840×0.00034tce/kW·h=837.7吨；

年节能效益为：2463840×0.67=165万元。

五、商业模式

双方约定采用节能效益分享型商业模式，具体测试方法如下：

1．电价基准（能源价格）

0.67元/kW·h（此电价为该项目固定电价，不随上网电价变动而变动）。

2．时间基准

业主和节能服务公司双方约定节能效益分享期内，节能设备月累计运行时间不得小于600小时。若少于600小时则按600小时计算，若大于600小时则按实际测试结果计算，测试结果以每月能耗在线监测模块反馈数据为准。

3．节能收益分享

业主与节能服务公司分享比例为3∶7。

项目最终约定平均节能量为300kW·h/小时，业主按每月84420元支付节能服务公司分享款项。

在项目执行过程中，设备所有权归节能服务公司所有，项目执行完毕后，设备所有权归业主所有。

六、融资渠道

项目投资额为104万元（未计运营维护成本），完全为节能服务公司自有资金。