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          1. 應用案例

            尊傳承 創經典

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            凌鋼保國鐵礦選礦車間高壓環水泵、變頻改造效益分析

            瀏覽次數: 日期:2011-6-15 14:50:51

            一、原有設備及運行狀況

            選礦車間現有四臺高壓環水泵,主要用于選廠磁礦系統和混合礦系統生產用水,車間內部編號為1#、2#、3#、4#高壓環水泵,其中1#、2#環水泵配用電機功率為6kV、315kW電機,3#、4#環水泵配用功率為6kV、400kW電機,四臺高壓環水泵在改造前均為直接啟動工頻狀態下運行。

             

            二、原有設備存在問題及對生產系統的影響

            1、原有的環水泵由于是在工頻狀態下運行,環水流量壓力調整需靠閥門的開度來進行調整,造成泵及閥門磨損量大、電能浪費嚴重;

            2、由于非恒壓供水,影響選礦車間生產工藝指標的優化。在選別作業中,生產循環用水是集中供水多點使用,各生產用水點的高差大,且用水量也不固定,當用水量發生變化時,整個生產系統用水的流量及壓力變化,各工序需重新調整使用水量,造成選別指標波動,直接影響精礦品位及尾礦指標。

            3、環水泵啟動時造成環水管路壓力的突變,沖擊負荷造成環水管路壓力過高,多次造成環水主管路開裂,迫使生產系統停車,直接影響生產系統穩定運行。

             

            三、解決方案

            環水泵運行是否正常直接影響我車間的正常生產,采用變頻調速技術可以隨生產工藝的要求實現動態調節環水供應量,根據環水管路壓力及流量,均恒調整電機的轉速可以解決上述的問題。

            在節省設備投資、滿足我車間生產的前提下,對我車間高壓環水泵進行以下改造工程:

            1、在設備選型方面,通過對國內、外高壓變頻器各項性能與技術參數進行比較,由于北京合康億盛變頻科技股份公司生產的HIVERT—Y6系統變頻器采用功率單元模塊化設計,具有較寬的輸入電壓范圍,清晰明了的人機界面,同時具有完備各項保護功能,且能夠滿足系統閉環運行控制要求等特點,經過多方考察與比較我們決定選用合康億盛HIVERT—Y6系列變頻器。

            2、繼續利用原有環水高壓柜作為在工頻狀態下啟動柜或在變頻狀態下的電源柜,減少了設備投資。

            3、采用變頻器一拖二技術,即一套變頻器裝置通過切換柜可以分別控制兩臺電機。具體實現方式是在1#、2#環水電機泵安裝一臺400kW高壓變頻器,3#、4#環水泵電機安裝一臺500kW高壓變頻器,一臺變頻器可在兩臺電機之間切換運行。當一臺泵或電機出現故障時,可切換至另一臺泵或電機運行。在變頻器出現故障時,可退出變頻在工頻狀態下運行,從而達到了即節省投資,又保證生產穩定的目的。

            4、環水泵變頻器可分別在手動與自動狀態下運行,根據生產用水的特點,在環水管路的最高點與最低點處分別設置檢測點,檢測環水管路上最高點及最低點壓力值,在環水泵池檢測環水液位,將全部測量值及變頻器運行模擬量信號值送至PLC模塊,通過PLC編程控制技術,自動調節變頻器轉速達到恒壓供水閉環控制的功能,保證了生產用水均衡穩定性。

             

            四、變頻改造的項目投資

            1、用于購買兩臺高壓變頻器、PLC控制柜等相應設備投資費共計約90萬元;

            2、在高壓變頻改造過程中所用電纜及輔助材料等費用為3.72萬元。

            此項工程改造費用共計為:93.72萬元;

             

            五、變頻改造前后生產耗電情況對比

            1、現將變頻改造完成后,在磁礦系統與混合礦系統同時運行時,高壓環水耗電情況對比如下(下表所選時間為:改造前2月24日,改造完成后4月24日):

            高壓環水泵運行數據對比

             

            2、將環水改造前及改造后月用電情況對比分析如下:

                

            通過上述表格可以看出,高壓環水經過變頻改造后,環水泵用電量均已經大幅下降,節電效果顯著,環水泵在改造后平均省電率為31.23%。

             

            六、經濟效益分析

            環水泵變頻改造,僅從節電及生產工藝的穩定性計算,可帶來如下效益:

            1、高壓環水泵采用變頻運行后,在生產系統正常運行時電機節電率為31.23%,改造前在生產系統正常運行時每小時高壓環水耗電量平均為647.06kw.h,按年設備作業率為92%,電費0.55元/kWh計算,高壓環水每年節省電費:

            365×24×647.06×92%×31.23%×0.55=895717.7元

            2、環水泵恒壓供水可穩定選別設備用水的水壓及流量,從而穩定生產工藝,平均可使尾礦指標下降0.02%,可提高精礦產率0.03%,每年可多回收鐵精礦600t/年,按鐵精礦現市場平均價格1270元/噸計算,年可創效益為:600×1270元/噸=76.20萬元。

            3、通過以上投資和效益分析,選礦車間所進行環水泵變頻改造工程,具有投資少、收益快、節能降耗效果顯著,年可創效益為89.57+76.20=165.77萬元。

            4、環水泵變頻改選投入運行后,變頻器運行狀態穩定可靠,即克服原工頻狀態下諸多不利因素,又保證了生產的平穩運行,綜合效益顯著。


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