1、1.概述云南云景林纸股份有限公司（以下简称云景林纸）是以思茅松为原料，采用硫酸盐蒸煮和无氯漂白工艺，生产硫酸盐漂白商品木浆。为进一步达到节能降耗、降低成本、缓解当前枯水期用电紧张的局面；进一步改进云景林纸生产线上水泵等设备耗电过高的现象，提高设备工作稳定性、增强对系统的控制和调节能力、提高生产自动化水平以及系统的综合可靠性的目的而提出的进一步的变频节能改造。2.目前水泵运行的状况序号 名称 电机规格型号额定电流(A) 柜号实际电流(A)负荷百分比(%) 阀门开度(%)1 102.01 Y2-315L2-4-200KW 359.4 1-0701 250.0 70 492 302.01 Y2-31
2、5L1-6-110KW 206.7 1-0907 155.8 75 333 502.01 Y2-280S-4-75KW 140.0 3-1006 78.5 56 724 502.02 Y2-315S-4-110KW 201.0 3-1106 157.3 78 495 502.03 Y2-280S-4-75KW 140.0 3-1408 105.6 75 536 601.03(中浓泵) Y2-315L1-2-160KW 279.3 3-0601 208.0 74 417 601.09(中浓泵) Y2-315L1-2-160KW 279.3 3-1701 190.0 68 538 602.02 Y
3、2-280M-4-90KW 167.0 4-0606 130.3 78 169 602.05 Y2-315L1-6-110KW 206.7 3-1207 153.0 74 372.2.水泵变频改造思想这次改造的设备是在原 DTC3000 的 DCS 系统上进行的变频节能改造。在原系统上对入造设备进行编程明显不现实：难度高、成本也特别高。所以对浆厂的变频节能改造将不改变原有的程序，通过外围的硬件切换来实现原有的控制功能。设计的总体原则是系统性的充分考虑设备的工作稳定性和综合可靠性、设备的使用寿命、对系统的控制和调节能力、节能降耗能力、提高改造后生产管理的自动化水平；改造实施的可行性、周期和难度也
4、在考虑范围之内。控制系统改造部分的关键在于与原有系统的无缝对接。驱动设备同时实现电气回路与控制回路的危机管理旁路系统，在变频故障时能够启用旁路系统保证设备的正常运行、同时保证流量可调，并且切换后的全部控制仍然在 DCS 系统上按照原来的操作方式进行操作控制。在改造完成后，新增加部份和原系统完全熔合为一体。3. 变频改造的经济分析3.1.变频改造后的节能说明根据流体力学原理，理想化的简单流体系统其系统特性是不变的，流量与流速成一次线性关系（对于风机系统等同于流量与风机转速成一次线性关系） ，系统阻力与流速成二次方非线性关系，系统消耗功率与流速成三次方非线性关系，通过等价代换可以得到系统功率消耗与
5、流量成三次方线性关系；那么，通过风门机构调节流量所浪费的能量主要体现为流体系统因风门的存在所导致的系统特性变化以热能形式耗散掉了，风门前后温度的差异足以说明这一点。实际生产中风机作为一个复杂系统其能耗与多个参数有关，并且在不同工况下呈非线性关系，比如旋转机构的机械摩擦与转速的非线性关系、风机叶片磨损和积尘导致的复杂空气动力学特性、风道积尘导致的管道特性变化、系统在使用过程中发生的固有振动特性变化等。变频改造节能与风机的设计参数（确定风机设计负荷） ，风机的进出口风压、风量（确定风机实用负荷） 、电机的设计参数和实际负荷电流等有直接关系，同时和海拨也有一定关系。客观的讲，没有人能够仅仅通过理论计
6、算就能定量出节能效果，但我们仍然可以根据经验、在已知的实际条件分析基础上对节能效果进行估算，估算结果不失参考价值。那种不了解不同风门控制下的实际能耗和系统复杂特性就机械的照搬风机转速与功率消耗简单关系公式来计算节能效果的方法是不科学不可信的。根据经验：工频改变频的节能基本尊从下图的规律（以某 45KW风机为例） 。 风 机 传 动 功 率恒 定 转 速 入 口 风 门 控 制 与 变 频 控 制 对 比- 变 频 控 制- 入 口 风 门 控 制0.010.020.030.040.050.00.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0流 量 m3/s功率在上面的示意图中我们可
7、以看到在不同流量条件下现行系统（恒定转速入口风门控制）与采用变频控制系统电机能耗的差异。在 70额定流量负荷下，以往实施的节能改造中同类系统的实测数据表明采用变频控制能耗下降约为现行系统的 30%左右，50%负荷可在 40%以上；80%负荷约在 20%左右。电机功率越大能耗下降的比例会相应增加，因为变频器本身的能耗比例降低了。3.2 变频改造后的节能效益说明在上表中，运行数量为实际运行的电机数量，计算单耗为单台设备根据实测数据计算得到的耗电量，按照运行数量确定的实际总功率为 960kW。每天的节能量是以每天工作 24 小时计算，年节能量是每年工作 330 天计算；变频节能改造后总共可节能约 4665600.87度。如果我们以以￥0.45 元/kWh 计，年节约的电费将达到：4665600.870.45￥2099520.39 元（约 209.952 万元）工频改变频后，如果仅从节能角度进行分析整个经济效益的话，投资可在一年左右的时间内收回。但在电力供应不足的今天，由于节能而使设备延长运行时间（或不停地连续运行） ，由此而产生的增产将是最大的经济效益；所以节能效果越好，经济收益就越可观。
