内蒙古第一机械集团有限公司蒸汽暖风机及热处理槽运行自动控制节能改造项目

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一、案例名称

内蒙古第一机械集团有限公司蒸汽暖风机及热处理槽运行自动控制节能改造项目

二、案例业主

内蒙古第一机械集团有限公司是国家-五”期间156个重点建设项目之一，隶属6于中国兵器工业集团公司，军品轮、履两大系列、铁路车辆、工程机械是公司的核心业务和支柱产品。公司拥有冶炼、铸造、锻造，机加、冲压、热处理到整机装配一体化的能力，各类机动设备1万多台(套)。企业使用的能源消费有热力、天然气、电力、原煤:汽油、柴油、煤油、水等，其中:热力占43.31%，天然气占25.70%，电力占18.69%。

三、案例内容

1.技术原理及适用领域

(1)蒸汽暖风机的控制原理。

使用可编程控制器，实现分时段的自动启停控制，增加蒸汽暖风机、热风幕机组的定时设定功能，设计增加了室外温度采集功能，保证即使在实现热风幕系统的分时段定时控制外，还能根据室外温度自动控制热风幕的启停(如:可以设定室外温度高于10°C时机组自动停止运行，或室外温度低于-15°C时机组自动启动，这样可以增加了节能空间和防冻保护性运行功能)，通过设置双层门保护，避免误操作。解决蒸汽暖风机因为风机大风量强制换热，使用中仅有开启和停止两个状态，缺乏时间控制、大门联控、温度控制的问题。

适用于蒸汽暖风机、热风募和空调系统。

(2)热处理槽的控制原理。

热处理池控制器使用可编程控制器，通过在每个热处理池的入蒸汽管道上增加蒸汽电磁阀，设置采集热处理池的池水温度传感器，通过测试的池水温度，控制蒸汽电磁阀的开启。能根据不同工艺温度要求，自动控制蒸汽阀门开度与蒸汽量，实现不同热处理过程的不同温度控制，保持热处理池的恒温(控制范围为设定值+3°C)。蒸汽电磁阀安装在旁通管路上，保留原有的手动阀门,方便必要时人工应急控制;对控制柜体及池内液体温度传感器采取抗环境腐蚀措施。

适用于蒸汽加热的表面处理工序。

热处理槽原理图

2.节能改造具体内容

蒸汽在一机集团公司能源结构中作为一般加热工艺、采暖补充用能，且作为采暖补充用能的比重较大。经过统计在用暖风机、热风幕和空调机组133台，由2012年1-2月蒸汽消耗情况分析，蒸汽暖风机消耗量占蒸汽总消耗量的88.65%。

对其中的87台设备安装智能控制系统包括电路设计、接触器等强电器件、热风幕智能控制器、室内温度传感器、线路敷设等。

对表面处理的磷氧化线、镀锡线、镀锌线、酸洗线、镀铬线等11个安装热处理池控制系统，包括蒸汽电磁阀、热处理池恒温控制器、温度传感器、线路敷设。

3.项目实施情况

企业在2011年随着蒸汽锻锤的改造，蒸汽作为主要生产用能的供应模式已有较大改变。项目从2012年5月开始论证，通过对用热的数据分析，确定采暖辅助用热和表面处理工序有较大的节能潜力，采用自动控制可以取得明显的节能效果。在2012年8月签订采用合同能源管理方式实施改造合同，2012年8月21日签订采购合同，2012年10月15日设备到场并安装调试及运行，2013年2月10日整体完工，2013年4月15日整个项目通过验收，目前运行使用正常，节能效果显著。

四、项目年节能量及节能效益

1.年节能量

(1)改造前后系统(设备)用能情况及主要参数。

表1 一机集团各单位在用暖风机用汽量测算表

续表

注:在用暖风机开启时间测算方法:

一个采暖期暖风机开启150天，其中，在用暖风机开启70%数量运行50天，开启50%数量运行50天，开启30%数量运行50天。

一个采暖期暖风机开启150天，其中，在用暖风机开启70%数量运行100天，开启50%数量运行50天。

一个采暖期暖风机开启180天，其中，在用暖风机开启70%数量运行150天，开启50%数量运行30天。

表2 改造增加的控制器明细

续表

(2)节能量计算方法

①按照现有单位蒸汽流量计改造前后计量数据测算。

2在安装表面处理池控制器前后，对表面处理池的蒸汽耗量和相关单位产量进行统计，尽量保证测试工况一致;按2012年产量(4058万元)测算年节能量和效益。

③在安装暖风机(热风幕)控制器前后，对暖风机(热风幕)的蒸汽用量和使用时间进行统计。调整到统一的开启时间状态后进行计算。

(3)项目年节能量(请折算成标准煤，折算标准见表1);

①表面处理池节能量。

项目年节约实物量=(3.46-6.36)x4058=-11768.20 GJ，

节能量=11768.20x0.03412=401.53吨标煤。

②热风幕节能量。

项目年节约实物量

=3800+7039.3+986.63+2293+6742.33+2406

=23267.26 GJ;

节能量=23267.26x0.03412-793.88吨标

以上节能量合计1195.41吨标煤。

2.年节能效益

(1)表面处理池节能效益。

项目年节约实物量x蒸汽结算单价=11768.20 GJx39.15元/GJ/10000=49.07万元。

(2)热风幕节能效益。

项目年节约实物量x蒸汽结算单价=23267.26 GJx39.15元/GJ/10000=91.09万人

以上节能效益合计140.16万元。

五、商业模式

采用节能效益分享型合同能源管理模式，合同期3年，节能效果测定和验证为表面处理按改造前后单耗，暖风机按改造前后运行小时单耗;节能服务公司分享比例为90%、70%、60%;支付方式为在相应的节能量确认后，公司根据确认的节能量向用户发出书面的付款请求，叙明付款的金额、方式以及对应的节能量，用户在收到上述付款请求之后的10日内，将相应的款项支付给节能服务公司，每三个月付一次，直至合同期结束;支付总额为465.96万元;项目(设备)所有权在合同期结束后按1元资产转交用户。

六、融资渠道

项目投资额309.73万元，均为自有资金。