一、項目情況簡介
廣西明陽生化科技股份有限公司位于廣西首府南寧市江南區明陽工業園區，始建于1958年，是高新技術企業、農業產業化國家重點龍頭企業和國家扶貧龍頭企業。1997年通過ISO9001質量體系認證。公司主要從事木薯良種種植和推廣、淀粉和酒精深加工、肥料、電子商務、紙模、機械制造、物流等七大產業，主導產品有“潭峰”、“明陽”牌木薯淀粉、木薯變性淀粉、酒精、紙模、機械五大類，產品主要應用于造紙、紡織、食品、醫藥、建材、飼料、石油等行業；淀粉年生產規模20萬噸、酒精5萬噸，是目前國內最大的集研制、生產、銷售、應用技術服務于一體的木薯變性淀粉生產企業。公司以廣西特有的木薯資源，整合建立“公司+科研單位+原料基地+農戶”的產、學、研相結合的經營模式，以科技創新改變農民零散粗放的種植經營模式，帶動農民走科技發展道路，扎扎實實提高農戶的收入，為促進當地農村經濟的發展，起到了帶頭示范作用，目前已有員工6000人，其中，技術人員200人。
為了響應國家節能降耗的號召，提高生產效率和系統的穩定性，該公司于2013年5月對其75T鍋爐系統及10萬噸酒精循環水系統進行了變頻節能改造。
二、運行工況簡介
2.1 75T鍋爐系統基本情況
此次改造涉及電機參數：
設備名稱 | 電機型號 | 額定轉速 （r/min） | 額定功率 （KW） | 額定電壓 （KV） | 額定電流 （A） | 數量 （臺） |
一次風機 | YKK4506-4 | 1483 | 400 | 10 | 28.7 | 1 |
二次風機 | YKK4503-4 | 1482 | 280 | 10 | 21 | 1 |
引風機 | YKK5002-6 | 988 | 400 | 10 | 29.8 | 1 |
給水泵 | YKK4507-2 | 2984 | 450 | 10 | 32.14 | 2 |
負載參數如下：
設備名稱 | 型號 | 流量 | 全壓/揚程 | 轉速 | 軸功率 |
一次風機 | G15-16 | 85500 m3/min | 14900 pa | 1450 r/min | 400 KW |
二次風機 | R15-16 | 15590 m3/min | 8450 pa | 1450 r/min | 280 KW |
引風機 | Y15-16 | 198000 m3/min | 4790 pa | 960 r/min | 400 KW |
給水泵 | DG85-80*12 | 85 m3/h | 960 m | 2950 r/min | 450 KW |
2.1.1、運行情況介紹
目前75T鍋爐系統的主要功用是制備蒸汽，蒸汽先用于背壓發電后送生產用。蒸汽主要供給淀粉生產線、10萬噸酒精生產線使用。蒸汽的產量依據用氣單位的需求進行調整。就目前使用情況來說，蒸汽的產量在60T~75T之間波動。個別時段產量會降至40T左右。
對于鍋爐系統負荷的調整主要通過增大送煤量，并同時調整水泵加大水量的方式實現。且日常使用過程中還需要調整一次風機、二次風機、引風機的閥門開度變化，從而保證合理的爐膛負壓和送風量。以上調整通過監控中心的控制系統遠程實現操控。鍋爐的系統監控界面見下圖：
l 用戶DCS采用浙大中控
通過對監控系統的實際監測數據顯示，及查看了以往一段時間的管理日志，在不同的生產負荷下。75T鍋爐系統的風機和水泵運行情況如下：
/ | 75T產能 | 65T產能 | 50T產能 | 40T產能 | ||||
設備名稱 | 閥門開度 | 電流 | 閥門開度 | 電流 | 閥門開度 | 電流 | 閥門開度 | 電流 |
一次風機 | 43%~50% | 18A | 40%~50% | 18A | 40%~45% | 17A | 40%~45% | 17A |
二次風機 | 43%~50% | 13A | 30%~36% | 12A | 8%~12% | 10A | 9% | 10A |
引風機 | 75%~84% | 22A | 60%~80% | 22A | 57% | 19A | 48% | 18A |
給水泵 | 30%~50% | 26A | 30%~50% | 25A | 30%~50% | 25A | 30%~50% | 25A |
給水壓力8.5~9.5 MPa，汽包壓力4.5~5.3 MPa；給水流量25~50 t/h；一次風機出口風壓7.4~8.1 KPa，二次風機出口風壓1.1~1.3 KPa，引風機出口負壓閥門80%時 -3700 KPa左右，閥門50%時 -2000 KPa。
l 汽輪發電機組
l 森蘭高壓變頻器
2.2、10萬噸酒精循環水系統基本情況
此次改造涉及電機參數及負載參數
設備名稱 | 電機型號 | 額定轉速 （r/min） | 額定功率 （KW） | 額定電壓 （KV） | 額定電流 （A） | 數量 （臺） |
3#循環泵 | Y450-6 | 990 | 400 | 10 | 29.2 | 1 |
4#循環泵 | Y450-6 | 990 | 400 | 10 | 29.2 | 1 |
兩臺電機參數完全一致，所帶負載也一致。具體參數如下：
名稱：雙吸離心泵 型號：500S-59A 流量：2009 m3/h 揚程：45m 軸功率400KW
轉速：970r/min 上海東方泵業
2.2.1、運行情況介紹
10萬噸酒精循環水系統共有4臺水泵，這次施工改造的是3#、4#循環水泵。平時是根據天氣的變化及生產設備的投入使用、負荷情況調整循環水泵的運行臺數。大多數情況下運行2臺。當外界溫度升高或生產負荷加大時，增加循環水泵的投入數量。
循環水的核心指標為壓力和出水溫度。供水量的實際調節依據外界溫度的變化和生產線換熱需求進行調整。工藝要求規定，當循環供給母液罐做熱交換介質時，母液罐近端的循環水溫度應低于32℃。當受環境溫度影響，循環水溫度高于32℃時，母液罐熱交換介質改為使用冷凍機的低溫冷水。循環水站得冷卻循環水繼續供給其他系統使用，但溫度不應高于40℃。實際使用過程中調節水泵閥門開度，以保證水泵電機運行電流在25A左右。出水壓力保證在0.42MP。
l 循環水泵站
三、節能改造方案及系統控制方案介紹
長久以來該公司一直沿用十分落后的閥門、擋板調節。雖然簡單易行，但是這種粗放的調節方式是以增大管網損耗、消耗大量電能為代價的。對于高壓大功率電機，則更為突出。鑒于此，用戶通過慎重的選擇與考慮。最終決定采用森蘭高壓變頻器對其75T鍋爐系統、10萬噸酒精循環水系統進行變頻節能改造。
l 監控畫面
四、森蘭高壓變頻器的特點
1、主拓撲結構方案選擇單元串聯型結構，采用低壓變頻技術串聯實現高壓輸出。
2、森蘭有近20年變頻器開發經驗，通過不斷積累，在實踐中積累了大量經驗。
3、生產工藝保證，森蘭是專業生產變頻器廠家，是國內最早從事變頻器研發與生產的單位之一，積累了豐富的電力電子產品生產經驗。
4、森蘭變頻器核心器件，全部選擇國際知名品牌，如IGBT選擇德國EUPEC,電容選擇EPCOS；整流橋選擇MICROSEMI；風機選擇EBM。
5、測試手段，森蘭有完善的變頻器檢測設備及檢測手段，有最大可以檢測10000KVA的滿功率實驗臺，保證每臺設備出廠前經過完善測試。
6、售后服務，森蘭全國有十幾家分公司，近百個辦事處，我們有專業的售后服務調試團隊，有豐富的現場調試經驗。
7、森蘭SBH系列高壓變頻器的幾高
l 高性能（功能齊全，接口靈活，擴展性好，選件豐富）
l 高功率因數（無需功率因數補償裝置，輸入功率因數＞95%）
l 高可靠性（從方案選擇，原理設計，核心器件選擇、冗余設計，單元模塊化，完善的測試設備，先進的生產工藝，保證產品高可靠性）
l 高效率（逆變效率大于98.5%，整機效率大于97%）
l 高適用性（適用于普通的高壓異步電動機，能夠適應惡劣使用環境）
8、森蘭SBH系列高壓變頻器的幾低
l 低諧波含量（網側輸入諧波含量低，無需輸任何功率補償裝置。輸出電壓諧波含量低，無需輸任何功率補償裝置。）
l 低功耗（低功耗器件，結構緊湊）
l 低維護時間（功率單元模塊化，全部柜前維護，易維護）
l 低空間要求（整機設計結構緊湊，安裝尺寸小）
9、森蘭SBH系列高壓變頻器產品特點-整機設計方面
l 采用單元串聯拓撲方案，當一個單元發生故障時，能夠可靠旁路運行，對系統影響小。
l 變頻器輸出過載能力強，輸出電流能力達到額定的150%，穩定運行1分鐘。
l 核心器件選自進口元件，如IGBT選用EUPEC(英飛凌）、電容選用EPCOS、風機選用EBM、芯片選用TI、LATTICE。
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