电机效率变化对变频改造节能效果的影响分析
丁旭元1程林2刘耀年3
(1.3．东北电力大学吉林省吉林市132012；2.清华大学北京市海淀区100084)
摘要：对需要变速运行的风机实施变频调速节能改造是电机系统节能的重点，而准确的节能效果评估是节能项目投资决策的重要环节。目前的风机变频改造节能效果评估方法没有考虑变频前后电动机效率变化的影响，论文对变频后电动机的效率进行了理论推导，指出在变频后电动机效率变化明显，应该计及该效率变化对节能效果的影响。通过对某水泥厂实际风机的变频改造节能效果评估，表明电动机效率变化对节能效果影响较大，在变频改造项目的节能效果评估中有必要计及电动机效率变化对节能效果的影响。
关键字：风机变频改造节能效果评估电机效率
Effect of Motor Efficiency on Energy saving Estimation of
Frequency Conversion retrofits
Xu-yuan Ding1, Lin-Cheng2, Yao-nian Liu3
1、3.：Dept. of Electrical Engineering, Northeast Dianli University, Jilin, China;
2：Dept. of Electrical Engineering, Tsinghua University, Beijing, China Abstract: Transformation of fan with frequency control is the key point of energy
conservation project in motor system, and energy saving estimation is one of the most
important parts of the transformation. The present estimation method did not consider
the effect of motor efficiency varying with frequency control, but the derivation in the
paper indicated the variation of motor efficiency is obvious. Therefore, the effect
should be considered. The case study showed the effect taken on the results of the
estimation demonstrating it is necessary to consider the motor efficiency in energy
saving estimation.
Keywords: fan; frequency control; energy saving estimation; motor efficiency
引言：
我国风机与泵的耗电量已占到全国总消费电能的40%以上[1]。其中风机所占比例较大，且大部分
为变负荷运行。当前风机大多采用风门控制调节流量，风机效率低下,电能浪费严重。随着合同能源管理机制的推广和变频技术的发展，风机的变频调速改造项目得以大力推动，准确的节能效果评估是项目投资决策的重要环节。然而目前我国对风机变频改造的节能效果评估大都处于实践阶段，很多评估结果与实施后的实际情况存在差异，还没有形成统一的、精确的评估方法。当前方法中，文献[2]中的方法为基于比例定律的方法，文献[5]提出了基于风机效率的方法。这些方法存在的一个共同的问题是只考虑了变频后风机本身效率的提高，而忽略了电动机效率变化对节能效果的影响。论文通过理论推导分析了变频后电动机的效率的变化情况，指出电动机效率随频率变化明显、应该计及效率变化对节能效果的影响；通过一个实际的评估案例分析了电动机效率变化对节能效果的影响程度，结果表明了电动机效率变化对节能效果的影响较大、在节能评估中有必要计及电动机效率变化的影响。
1.风机的变频调速节能原理
风机的工作点为其本身特性曲线n1与管路特性曲线R的交点，如图1中a点。当风机的额定流量远大于实际需求流量时，为满足生产工艺需求目前大多采用风门控制增加管路阻力来调节流量，此时工作点如图1中c点。流量减小压力增大，但风机轴功率并未减小。
图1 风机调速原理
Fig.1 Principles of Fan with Speed Control
根据风机的比例定律：当输送流体的密度不变、仅转速变化时，输出流量、压力和轴功率与转速存在以下关系：
（1-1）
（1-2）
（1-3）
改变电动机电源频率可改变电动机转速，风机特性随转速平移，工作点改变，如由图1中由a点移至b点。转速减小时，流量、压力、轴功率都随之减小，风机效率提高，实现节能。
2.频率变化对电机效率的影响
由式（1-1）可知，若风机实际需求流量为Q，则采用变频调速时的控制转速可表示为：
（2-1）、分别为风机额定流量、额定转速。风机的转矩随转速平方成正比变化，则流量Q时风机的转矩倍数可表示为：
（2-2）设为转速为n时的控制频率。频率改变时，电动机等效电路中的各电抗参数不再为恒定值，而随频率变化，若不考虑变频器输出谐波的影响，此时电动机等效电路可用图2表示[7]。
2
'/s
图2变频时异步电机等效电路
Fig.2 Equivalent Circuit of Induction Motor for
Frequency Control
图中用频率比α表示频
率变化，以恒U/f变频控制为例，
则有如下关系：
（2-3）
（2-4）、为电机的额定频率和额定电压。
若要根据等效电路求出转速为
n时的电动机效率，先要求出变频
后等效电路中的未知参数α和s。
根据电机学原理，转速n与频率、转差率s、极对数p的关系为：
（2-5）对于大功率电动机，可忽略定子绕组，此时转差率s可按下式
计算：
（2-6）
其中；额定转差
率和电机最大转矩倍数均为电动机已知参数，通过式（2-2）得出。联立式（2-6）和式错误！未找到引用源。则可求出α和s。
根据等效电路图可得出：
（2-7）
（2-8）
（2-9）
（2-1
0）其中为电机定子侧阻抗，α为转子侧阻抗，α为励磁阻抗，为电机总阻抗。电机工频下的阻抗参数、、、、、均为电机基本参数。
将α和s代入式（2-4）、（2-7）至（2-10）可求出电压U1、转子电流I1、励磁电流I0、转子电流I2和电机功率因数。（2-10）（2-10）（2-10）
设电机输入、输出功率分别为、，由等效电路即可得出转速为n、频率为时的电动机效率：
（2-11）
其中输入功率
。
和分别为定、转子铜损。在不考虑谐波引起转子电阻增大的情况时，可认为与负载变化有关。
为铁损耗，是主磁通交变引起的磁滞损耗和涡流损耗。此处只考虑定子铁耗，用等效电阻的损耗来表示。
为风磨损耗，包括通风损耗和摩擦损耗，与负载无关而与转速有关。通风损耗正比于n3，摩擦损耗正比于n[8]，一般近似认为
，即，为额定运行时的风磨损耗，一般由空载试验得出，作为已知参数。
为杂散损耗，不易计算，一般取估算值。本文按国家标准取为
。
以上五种损耗均未考虑变频器输出谐波的影响，而实际上由于谐波影响，电机各损耗变化将更复杂，尤其是铁损耗的变化。总的来说，电动机总损耗会因为谐波的影响而增加30%左右，导致效率会下降1%-3%[8]。
图3变频下电动机效率
Fig.3 Motor Efficiency under Frequency Control 图3为一台带风机负载的型号为YRKK630-6的1000kW电动机在恒U/f控制时效率随频率的变化曲线。从图中可以看出，电机的实际效率是随频率的降低而降低的，频率在30Hz时效率下降明显，在低于25Hz时，效率下迅速下降。因此，在低频时，必须考虑电动机效率对节能效益的影响。
3.考虑电动机实际效率的评估方法
为分析电动机效率变化对节能效果的影响，本文在基于比例定律的方法上考虑电机变频后的效率。该方法的前提条件是当前工况与额定工况满足比例定律的相似工况条件，否则方法不适用；另外，在确定变频后转速时，不能忽略频率范围的限制，一般认为转速差不超过20%时比例定律适用，转速差过大，则比例定律就会有一定误差[1]，工程计算一般认为比例定律适用范围为60%-100%额定转速。具体评估方法如下：
假设当前工况流量需求为Q，根据记录数据直接计算得整个系统能耗为：
（3-1）其中为电动机能耗，、、分别为现场测量的电机侧电压、电流和系统功率因
数，为系统其它效率。
保持流量Q不变，则由式（1-1）和（1-3）得到变频后风机轴功率为：
（3-2）、分别为风机额定流量和额定功率。则变频改造后整个系统能耗为：
（3-3）其中、分别为变频后电动机效率、变频器效率，为系统其它效率。
变频改造后节约的能耗为：
（3-4）节能率为：
（3-5）关于变频器效率，一般由供应商提供的额定值为94%-97%，而实际在频率下降时变频器效率也会下降。表1为西门子公司生产的罗宾康完美无谐波系列变频器的效率与转速关系。从表中看出，变频器的效率随转矩和转速的降低而降低。表 1 不同转速下的变频器效率
4.案例分析
以某水泥厂窑尾风机变频改造的节能效果评估为例，分析电动机效率变化对节能预算结果的影响。
当前电网运行电压U为9800kV，I为51.1A，功率因数
为0.84。假设改造前系统其它效率=98%，则改造前系统能耗为P1=/=743 kW。
风机相关计算参数：额定全压H N为4000Pa，额定转速n N为980rpm，额定功率P N为1000kW；当前全压H为1997Pa。由式（1-2）和（1-3）得到变频后风机转速为692rpm，风机轴功率P=353kW。负载转矩倍数=0.5。
电动机型号为YRKK630-6，相关计算参数：额定功率1000kW，额定频率f N为50Hz，额定相电压
kV，额定转差s N为
0.01，额定效率为94.7%，额定风磨损耗P fwN为1.19kW，最大转矩倍数=2.2；定子电阻；定子漏抗；转子电阻
、转子漏抗
、励磁电阻、励磁电抗。
计算得到变频后的频率为34.7Hz，电动机效率87.6%，与额定效率94.7%相差7个百分点。
下面根据式（3-3）分四种情况计算改造后能耗：
（1）Case1：
不计电动机效率，变频器效率和系统其它效率。即、、均取100%，风机轴功率即为系统总能耗，则P2=353kW。
（2）Case2：
认为变频后电动机和变频器都工作在额定效率。即取电动机效率为94.7%、变频器效率为97%，其它效率98%。则改造后能耗为P2=392kW。
（3）Case3：
考虑电动机效率变化。电动机效率取计算所得的变频后效率87.6%，变频器效率取额定值97%，则改造后能耗为P2=424kW。（4）Case4：
考虑电动机和变频器效率变化。即电动机效率取87.6%，变频器效率根据表1取0.7转速比、0.49转矩比时的参考值95.9%。则改造后能耗为P2=428kW。
四种情况下的节能量和节能率计算结果见表2。
表 2 ：不同方法预算结果对比
由表2看出，考虑电动机效率变化的Case3比认为电动机变频后工作在额定效率的Case2节能率下降4个百分点之多；若再将变频器的实际效率考虑在内，则节能率再
降低了0.7个百分点；Case1与Case2的节能率相差达10个百分点。由此表明，变频后电动机的效率变化对节能效果的影响较大，在风机变频改造节能评估中有必要计及电动机效率变化对节能效果的影响。
5.结论
随着合同能源管理机制在我国的推广，变频节能改造项目的节能效果评估对项目的经济可行性分析至关重要，粗略的节能评估可能误导投资者决策。
论文对变频后电动机效率变化做了理论推导，结果表明随着频率下降电动机效率降低，当频率下降到一定程度时，效率将迅速降低。文章提出在风机变频改造节能效果评估中，应该考虑电动机效率变化对节能效果的影响。最后通过实际案例的分析表明了考虑电动机效率变化的必要性。
在节能效果评估中，评估人员应结合现场人员经验、生产工艺特性以及测量装置情况等多方面因素，致力于更准确的评估方法的研究，才能反映出真实的节能效果。
6.参考文献
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京：机械工业出版社，2008，5.作者简介：
丁旭元（1985-），女，宁夏银川人，在读硕士研究生，研究方向：工业用户电气节能评估。。
程林(1973-)，男，博士，副教授，主要从事电力系统可靠性、电力系统分析与控制等方面的教学和研究。
刘耀年(1951-)，男，辽宁沈阳人，教授，主要从事配电网自动化、人工智能等方面的教学和研究工作。
节能减排社会效益分析 时间：2013-03-22 15:03 一项技术、一个产品具有经济效益固然是好事，但它的生命力如何，与它是否与社会发展相适应，是否具有超越其他产品的社会效益有直接的关系。太阳能技术和产品的出现，符合社会发展的需要，符合节能环保的要求，其所带来的社会效益是普通产品无法比拟的，太阳能灯具的寿命比普通电力灯具的寿命要高很多，如太阳能灯具的主要部件--太阳能电池组件的使用寿命20年以上；LED寿命100000小时；太阳能专用铅酸蓄电池的寿命5年。专家披露，中国能源的12%用在了照明上。而作为光源，LED至少在节约能源方面体现出了优势。它不依靠灯丝发热来发光，能量转化效率非常高，理论上需要的电能只是普通白炽灯的1/10，相比荧光灯，LED也可以达到50%的节能效果。中国绿色照明工程促进项目办公室做过一个专项调查，中国照明用电每年在3000亿度以上，用LED取代全部白炽灯或部分取代荧光灯，节省1/3的照明用电，就意味着节约1000亿度，相当于一个总投资超过2000亿元人民币、正在建设中的世界上最大的发电站三峡工程全年的发电量。这对迅速的经济发展已经超过能源供给速度而紧张的中国来说，无疑具有十分重要的意义，显然有助于缓解能源紧张。同样，美国能源部也有一个类似的预测，到2010年美国一半的白炽灯如果由LED取代的话，仅节约的电费就达到350亿美元。
据国家统计局统计，2006年中国生活消费了28587.97亿KW/H电量，其中城市照明用电可达12%，约为3430.5亿KW/H电量。而国内城市照明以高压纳灯和金属卤化灯为主，其能耗大和光电转换率低等特性，将损害我国的能源经济，增大我国的生产经济成本，制约我国的循环接纳经济和生态平衡。 1、以大连庄河市新能源示范工程为例资源消耗情况分析： A、基本情况主要示范内容： 太阳能路灯、LED光源照明系统工程，重点围绕减少污染、节约能源、美化环境、改善城乡街道面貌。计划改造现有路灯的高压钠灯光源为更加节能的LED灯头，对有阳光条件的可以安装太阳能路灯的路段建议安装太阳能路灯。 计划对耗电光源进行改造按照1万盏路灯计算，太阳能路灯按照1000盏来计算，传统路灯11000盏灯每日工作8小时每天需用电22000 KW/H，每年需用电803万KW/H，新型太阳能发电和LED新光源，太阳能路灯不消耗常规的电能，1000盏灯按照每天耗电2 KW/H /盏来计算，一年可以省电365*2*1000=730000 KW/H。如果全市拿出10000盏已有路灯进行改造，现有路灯的光源为250瓦的高压钠灯，每天按工作8小时计算，每天的耗电量为2 KW/H，一万盏灯就是2万KW/H，用100瓦LED灯来代替250瓦的高压钠灯，每天节省1.2 KW/H电量，一
第一部分变频节能改造背景 一、基本情况 二、变频调速技术 第二部分空压机的改造缘由 一、空压机介绍 二、存在的主要问题 三、变频改造的优点 第三部分实现方法 一、公司简介 二、实现方法 第四部分投资估算及服务承诺 一、投资估算 二、服务承诺 第一部分变频节能改造背景 一、基本情况 广西南宁华诺糖厂空压站现有315KW/380V 空压机3 台， 160KW/380V 空压机4 台每年耗电量约200多万元。对华诺糖厂来说是一
笔很大的开支。 近年来，我国经济飞速发展，对能源的需求尤其是是对电能的需求激增。去年夏季，珠三角和长三角许多城市不得不拉闸限电，我国不仅在电能开发上需要加快速度，而且还应该在节约电能方面狠下功夫，据统计，我国在电能利用率上仅有34%左右，比发达国家低10 多个百分点，电能供给缺口大，电能利用率低，致使电费一涨再涨。去年8 月份，襄樊市电力缺口大,电价上涨0.05元/度，达0.52元/ 度，使公司的成本开支增大，要降低成本，抓住主要矛盾，首先是降低电耗！ 二、变频调速技术 交流电动机变频调速是近25 年内发展起来的新技术，而在我国的普及应用已有10 多年，即使在这短短的10 多年里，国内变频器技术发展很快，技术相当成熟,并且有些变频器（如英威腾变频）装到成套 出口到美国和澳大利亚。在国内广泛应用在风机、水泵、压缩机及调速设备上,应用的用户很多，使用后反映都不错。 变频调速技术在国内压缩机上应用的处于高速增长期，我们专业做变频器推广应用的企业已做了许多压缩机节能改造的工程，节电效果相当明显，业绩发展很快。尤其是2001 年国家经贸委下发的《关于加快风机水泵压缩机变频节能改造的意见》给我们襄樊华强照明有限公司节电工作指明了明确
正弦变频器行业应用方案 绕线式电机变频改造01 绕线式电机变频器改造的相关说明 1．鼠笼式电动机和绕线式电动机有什么区别 ？ 鼠笼式转子用铜条安装在转子铁芯槽内，两端用端环焊接，形状像鼠笼。中小型转子一般采用铸铝方式。 绕线式转子的绕组和定子绕组相似，三相绕组连接成星形，三根端线连接到装在转轴上的三个铜滑环上，通过一组电刷与外电路相连接。由于鼠笼式电机结构简单、价格低,控制电机运行也相对简单,所以得到广泛采用.而绕线式电动机结构复杂，价格高,控制电机运行也相对复杂一些,其应用相对要少一些.但绕线式电动机因为其启动,运行的力矩较大,一般用在重载负荷中。2．如何将绕线式电动机改造成鼠笼式电动机 ？ 将绕线式电机转子三根引出线短接，并将电刷举起，即可将绕线式异步电机改造成鼠笼式电机。3．转子串电阻调速与变频调速的比较 电机串电阻调速系统属于有级调速，调速的平滑性差；低速时机械特性较软，静差率较大；电阻上消耗的转差功率大，节能较差； 变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主 要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，目前国内大都使用交－直－交变频器。其特点： 效率高，调速过程中没有附加损耗； 应用范围广，可用于笼型异步电动机； 调速范围大，特性硬，精度高； 4．绕线式异步电动机转子串电阻改为变频控制的注意事项为克服传统交流绕线式电机串电阻调速系统的缺点，采用变频调速技术改造风机传动系统，可以实现全频率（0~50Hz）范围内的恒转矩控制。由于风机驱动为绕线式异步电机，采用变频调速需改为鼠笼式运行，转子绕组已没有必要外接电组。为避免电刷与集电环之间因接触不良引起故障，将与集电环相接的三根线之间用导线短接，并将电刷举起。 如果需要保留原绕线式异步电动机转子串电阻的调速需要，仅需要增加一个高压接触即可。 在变频状态，接触器吸合，将转子将与集电环相接的三根线短接。在变频器需要检修或退出运行时，接触器断开，电机恢复原绕线式异步电动机转子串电阻的调速方式。
X X节能改造项目 节能效果分析评价报告 企业名称 二零一一年三月 节能改造项目 节能效果分析评价报告 项目名称： 承担单位： 地址： 编制单位：
目录 一、项目承担单位基本情 (1) 二、项目名称、主要建设内容、总投资、设计年综合能耗等 (3) 三、项目建设的必要性、先进性和可行 (5) 四、分析依 (7) 五、项目建设内容分 (8) 六、项目节能措施以及节能效果分 (9) 七、节能评估结论和合理用能建 (16) 一、项目承担单位基本情况 1.1承办单位 1、单位名称： 2、建设地点： 3、项目负责人： 项目联系人： 1.2承办单位概况 公司位于XXXXX经济开发区内，公司现有总资产XXXXX万元，其中固定资产XXXXX万元，流动资产XXXXX万元，资产负债率XXX%。公司现为国家级高新技术企业，银行信用等级为AA+。公司始建于2XXXXXXXXXXXX2年，现有职工XXX人，其中技术人员XXX人，占职工总数XXX。 公司主导产品有 XXXXX 系列产品，XXX吨/年氨基酸系列产品，XXXX年实现销售收入XXXXX元，利润XXXX万元，税金XXX万元。 公司于XXXX年建成技术开发中心，现为东营市市级技术开发中心。目前技术开发中心拥有各类专业人才86名，拥有各种仪器72台，经过近几年的发展，公司技术开发中心已经能独立开发新产品，同时，公司每年拿出销售收入的3%-5%作为研发经费，积极开发新产品。公
司技术开发中心XXXXX年开发成功XXXXXXX吨/年精氨酸产品，于XXXX4年建成投产； XXXXX4年成功开发出XXXXXXXXXXXX吨/年通用型硅胶系列产品，于2XXXXXXXXXXXX5年底投产，2X年成功开发出XXXX 系列产品。目前这些项目经营状况良好。XXXXX9年公司技术开发中心开发出2XXXXXX吨/年改性天然石墨球产品，公司生产和服务质量管理体系于2XXXXXX年12月通过ISO9XXXX1：2XXXXXXXXXXXXXXXXXX 国际质量管理体系认证，精细硅胶系列产品的生产质量管理体系于2XXXXXXX9年2月13日通过ISO9XXXXXXXXXXXX1：2XXXXXXXXXXXXXXXXXX国际质量管理体系认证。公司严格按ISO9XXXXXXXXXXXX1：2XXXXXXXXXXXXXXXXXX国际质量管理体系进行管理，管理能力较强。 二、项目名称、主要建设内容、总投资、设计年综合能耗等 2.1 项目性质及建设内容 项目名称：节能改造项目 建设地点： 项目性质及类型：节能技术改造项目 2.2 项目建设内容 本项目利用国内成熟、先进的工艺技术，进行如下技术改造： 1、该项目主要通过增加烘干隧道，与原有隧道进行串联，将原 来的三级隧 道改为六级隧道，同时将隧道采用保温层保温； 2、更换隧道换热器，提高隧道烘干热效率； 3、烘干的热源蒸汽产生的低压、低温蒸汽采用蒸汽喷射式热泵提温、提压后循环回用，降低烘干过程热源蒸汽用量。 2.3 项目投资概况及经济技术指标 本项目总投资2258万元。其中工程费用1795万元（包括设备购
冷却塔风机变频改造方案 一、变频器的工作原理和节能分析 1.1 风机的特性 风机是传送气体的机械设备，是把电动机的轴功率转变为流体的一种机械。风机电机输出的轴功率为: 图1中风机的压力与风量的关系曲线及扭矩与电机速度的关系曲线，充分说明了调节阀调节风量法与变频器控制的调节风量法的本质区别与节能效果。 (1) 电动机恒速运转，由调节阀控制风量
图1 风机的运行曲线 如图1所示，调节阀门的开启度，R会变化。关紧阀门，管道阻力就增大。 管道阻力由R1变到R2，风机的工作点由A点移到B点。 在风量从Q1减少到Q4的同时，风压却从H1上升到H5，此时电机轴的功率从P1变化到P2。 (2) 变频器调节电机的速度来控制风量 当风量由Q1变化到Q4时，便出现图上虚线所示的特性。达到Q4、H4所需的电机轴功率为P3，显然P2大于P3，其差值P2-P3就是电机调速控制所节约的功率。 二、冷却塔系统变频改造过程 2.1 冷冻机组冷却循环水系统介绍: 冷冻机组的冷却循环水系统如图2所示。冷冻机组的冷却循环水系统主要由冷冻机组、冷却水泵、冷却塔组成。冷却水经冷却水泵加压后，送入冷冻机组的冷凝器，届时，由冷却水吸收制冷剂蒸气的热量，使制冷剂冷却、冷凝。冷却水带走制冷剂热
量后，被送入冷却塔，经布水器，通过冷却塔风机降温，降温后的冷却水通过出水管，流入冷却水泵，经加压后再送入冷冻机组的冷凝器。 图2 冷冻机组冷却循环水系统图 2.2 冷却塔变频节能改造原理 图3 冷却塔变频改造示意图 三、变频器选择
由于风机负载为平方转矩类负载，因此变频器应选择V/F控制型通用变频器，日锋变频器为优化电压空间矢量型变频器，使用寿命高于同类产品，接近于零的故障率，性能价格比非常好，为变频器市场上最优越产品之一。 四、总结 冷却塔风机加装变频后具有以下优点: ·操作方便，安装简单; ·能进行无级调速，调速范围宽，精度高，适应性强。 ·节能效果非常明显; ·由于采用了变频控制，随着转速的下降，风压、风量也随之下降，使得冷却水的散失也下降，节约了水量。 ·由于用水量下降，水的硬度指标上升减慢，使得水处理的用药量减少; ·由于转速下降，减少了减速箱的磨损，延长了减速箱的寿命; 总之，冷却塔变频器控制系统的使用，使得厂房调温系统可靠性提高，安全性好，具有明显的节电效果。 冷却塔是冷冻机组的冷却水最主要的热交换设备之一，它主要靠冷却塔风机对冷却水降温，风机过去是靠交流接触器直接启动控制，风机的转速是恒定的，不能调速，因此，风机的风量也是恒定的，不能调节。为了使冷冻机组进口冷却水温度保持在某个温度段之间，我们在冷却水泵的出口，即冷冻机组的冷却水进口管道上安装一个温度传感器，采集冷却水温度，通过给出一路模拟信号给变频器，经变频器自身的PID进行调节如图3所示，变频器给出适当的电压和频率给冷却塔电机调节冷却塔风机转速
风电节能减排环境经济效益分析 ［摘要］本文基于能源危机及环境恶化等背景下,从风电工程与传统能源相比的优势出发,对风电的环境效益和经济效益进行计算评估,通过建立数学模型,定量分析效益成果。最后结合国华东台海上风电三期工程实例,将数据代入模型中,测算出环境效益和经济效益的具体结果值。 ［关键词］风电项目；环境效益；经济效益；综合评估 1引言 自然环境是人类赖以生存和发展的基础,人类维持正常生产、生活的所有物质及能量均来自于自然环境。但是,随着人口数量的激增,人类消耗自然资源的速度呈指数化增长。与此同时,爆发式的工业化扩张也给社会带来了严重后果,如全球变暖引起的海平面升高、气候异常以及物种灭绝,还有全球大面积的酸雨、土地荒漠化等环境问题,这些问题已经引起了国际社会的广泛关注。目前,人类迫切需要开发新能源来解决上述问题。 在面临诸多全球化问题的情况下,对风能的利用已受到各国的普遍关注。风能作为一种清洁的可再生能源,蕴藏量巨大,全球风能约为274亿兆瓦(MW,1MW=1000kW),其中可利用的风能为2000万兆瓦,是地球上可开发利用的水能总量的10倍。此外,由于风能在利用过程中不产生有害废弃物和温室气体,因此被认为是当前最廉价、技术最可靠的可再生资源。就我国实际情况来看,目前我国自然资源总量丰富,排世界第7位,能源资源量约为4万亿t标准煤,居世界第3位。然而,由于人口众多、能源技术不够成熟所带来的使用率不高和浪费,人均能源资源占有量非常匮乏,我国人口占世界总人口的22%,已探明煤炭储量仅占世界储量的11%,人均常规能源资源占有量为135t标准煤,仅为世界平均水平264t 标准煤的1/2。人均能源资源占有量相对不足,成为制约我国社会经济可持续发展的一个因素。节能减排被提上政治日程,《“十二五”节能减排综合性工作方案》中明确了“十二五”期间万元GDP能耗比2010年下降16%的目标［1］,节能减排工作刻不容缓。 中国继2009年超越美国成为全球新增风电装机容量最多的国家以后,2010年中国累计风电装机容量也实现了对美国的超越,成为全球风电装机容量最多的国家,累计装机容量418GW,约占全球总容量的215%。我国的风能资源储量丰富,且国际上技术比较成熟,风电产业化发展时机已经到来。2012年,中国风电并网总量达到6083万千瓦,发电量达到1004亿千瓦时,风电已超过核电成为继煤电和水电之后的第三大主力电源。《可再生能源法》的实施对风电产业的发展也有了很大的促进作用,人们对风能利用的环境效益也有了一致性认可,如风电的“减排”效益、节约能源效益、改善水质和生态效益。在全球环境日益恶化和节能减排的背景下,环境效益成为风力发电最突出的效益［2］。江苏省风能资源相对丰富,风电产业具有广阔的发展空间。综上所述,当前尝试对风电节能减排的环境、经济效
扶梯变频节能改造方案
目录 一、扶梯变频节能技术简介 二、扶梯变频改造方案 三、节能计算 四、适用标准 五、改造费用 六、改造工期
扶梯变频节能技术简介 一. 自动扶梯（人行道）控制柜对电机的控制方式分VVVF 变频节能控制和Y-△控制。 其中VVVF 变频节能控制又分“变频非自启动节能”和“变频自启动节能” 两种方式；而当变频驱动回路或光电检测回路发生故障的时候，还可通过“紧急备用运行功能”选择开关（选配功能）让设备切换到Y-△常规控制方式。 （1）VVVF 变频的控制的节能方式 通过增加变频器和乘客检测装置来实现节能。 二. 变频非自启动节能 1. 功能描述通过增加变频器来控制扶梯运行的速度，当梯上有乘客时，扶梯以高速运行 （例如额定速度），提高客流量，当光电检测探头在一段时间内没有检测到乘客通过时，扶梯开始减速转为低速运行（例如0.1m/s，参数可调），此时一直处于待机运行中，即为非自启动节能。 运行状态描述：变频控制，无人时低速，有人时高速，时序图如下：高速运行时间记为TQ，可设置，设置方式根据所用控制器的不同而定（现有PLC 和微机控制器两种），具体时间根据梯的提升高度和速度而定。 运行步骤示意如下： ①当扶梯上电停止等待，有方向（比如上行）开始运行时，此时扶梯以低速开始运行进 入待机等待。 ②下机房乘客检测装置检测是否有人通过，当有人通过时，控制器内部的高速运行时间 计数器（记为TC）清零，此时扶梯开始缓慢加速至高速运行。 ③ 高速运行时间计数器（记为TC）开始计数，当TC 内蒙古丰泰发电 引风机电机变频改造项目设计方案 北京天福力高科技发展中心 2007年3月 目录 1. 概述 (1) 2. 系统改造方案 (1) 2.1. 主回路方案 (1) 2.2. 变频器运行方案 (2) 2.2.1. 变频器正常工况 (2) 2.2.2. 变频器异常工况 (2) 2.2.3. 变频器基本性能简介 (3) 2.2.4. 变频器控制接口(可按用户要求扩展) (5) 2.2.5. 变频器结构 (5) 2.2.6. 变频器的保护 (6) 3. 施工方案 (6) 3.1. 变频器的安放 (6) 3.2. 变频器进线方式 (11) 3.3. 暖通设计方案 (11) 3.4. 变频器内部安装接线及端子排出线图 (12) 3.4.1. 变频器内部的电气接线 (12) 3.5. 变频器进机组DCS信号（供参考） (15) 3.6. 变频器输入输出接口说明 (16) 3.6.1. 高压接口 (16) 3.6.2. 低压控制接口 (16) 3.7. 电源要求、接地要求 (17) 3.7.1. 电源要求 (17) 3.7.2. 接地要求 (17) 3.8. 变频控制方案 (17) 3.9. 施工方案计划 (18) 3.10. 施工材料表 (19) 1.概述 利用变频器驱动异步电机所构成的调速系统，对于节能越来越发挥着巨大的作用，利用变频器实现调速运行，是变频器应用的最重要的一个领域，尤其是风机、水泵等机械运行的节能效果最为明显。由于变频器可以方便的实现软起动，因而可以有效地减少电动机启停时对电网的冲击，改善电源容量裕度。 2.系统改造方案 对于内蒙古丰泰发电有限公司引风机电机变频装置，北京天福力高科技中心根据招标书要求提供西门子罗宾康品牌完美无谐波系列(Perfect_Harmony)高压变频器。该系列变频采用若干个低压PWM变频功率单元串联的方式实现直接高压输出。 该变频器具有对电网谐波污染极小，输入功率因数高，输出波形质量好，不存在谐波引起的电机附加发热、 转矩脉动、噪音、dv/dt及共模电压等问题 的特性，不必加输出滤波器，就可以使用 普通的异步电机，包括国产电机。 2.1.主回路方案 如图一：K1、K2、K3组成旁路刀闸 柜；K2与K3互锁，K2闭合，K3断开， 电机变频运行；K2断开，K3闭合，电机 既有建筑节能改造决策优化及效益分析 发表时间：2018-07-20T15:38:37.800Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第7期作者：李银兰[导读] 我国既有建筑节能改造起步较晚，在节能改造管理实践方面多借鉴一般工程项目的节能改造管理经验 李银兰 上海江南建筑设计院上海市 201800 摘要：我国既有建筑节能改造起步较晚，在节能改造管理实践方面多借鉴一般工程项目的节能改造管理经验，理论研究也仅仅停留在风险识别、评价及控制等层面，基于EPC模式下多主体合作共赢的风险共担理论与实践更鲜有涉及。基于此，本文主要阐述了既有建筑节能改造项目基本特征、既有建筑节能改造项目风险共担机理研究框架、国内工程项目风险分担理论研究，以供参考。关键词：既有建筑；节能改造；决策优化 一、既有建筑节能改造项目基本特征 合同能源管理模式的应用为既有建筑节能改造项目带来了许多独有的特性，同时也决定了其合理风险共担的必要性。EPC模式下既有建筑节能改造项目基本特征主要体现在以下三个方面:第一，EPC模式的内涵决定了ESCO需要承担项目中的大部分风险，项目风险的不合理配置直接影响到既有建筑节能改造项目整体效益的提升，因此，合理的风险分配能达到资源的有效配置、提高项目风险管理效率。第二，EPC模式下ESCO通过与业主共享节能改造收益来收回成本并获取利润，业主的用能行为是否规范是ESCO能否正常获取收益的决定性因素，合理的风险共担能有效规制业主用能行为，保证ESCO正常获取收益。第三，在维护原有建筑质量的基础上提高其能耗利用率使得既有建筑节能改造的施工难度增大，施工过程中的风险因素复杂，大量不确定风险的存在决定了项目参与主体间合理的风险共担是提高项目风险管理效率的必要手段。因此，EPC模式下既有建筑节能改造项目的基本特征决定了合理风险共担的必要性，在考虑既有建筑节能改造项目特征的基础上，借鉴一般工程项目风险分担理论研究成果，对探索既有建筑节能改造项目风险共担机理的研究内容具有重要的科学价值与实际意义。 二、既有建筑节能改造项目风险共担机理研究框架 2.1风险共担机理研究框架构建目标 合理的风险共担是明确界定项目参与主体责、权、利关系的重要工具，构建既有建筑节能改造项目风险共担机理研究框架的目标在于引导项目主体实现科学的风险共担决策。在实际的风险共担决策过程中，对项目潜在风险与参与主体特性的识别是风险共担决策的基础，管理者在不了解项目中存在什么风险、各个参与主体风险偏好与控制能力如何的情况下，根本无法达到合理的风险共担，即使达到了风险共担的决策结果，也无法保证其结果的科学性与公平性，这样势必会导致项目参与主体之间利益纠纷与责任推诿现象的发生。因此，既有建筑节能改造项目风险共担是一个系统的过程，实现科学的风险共担决策需要解决“谁参与共担”、“共担什么风险”、“如何共担”以及“共担策略如何”等一系列问题，也就是要实现“WHO”、“WHAT”、“HOW”等关键操作。而系统构建既有建筑节能改造项目风险共担机理研究框架就是要为实际的风险共担决策解决以上问题，旨在为项目参与主体科学的风险共担决策提供理论支撑。 2.2风险共担机理研究框架构成 风险共担机理研究框架构成内容以实现科学的项目风险共担决策为目标，分别从风险共担构成要素、影响关系、风险共担决策、策略评价与优化等方面构建既有建筑节能改造项目风险共担机理研究框架，并具体指出各方面研究的关键内容。 2.2.1风险共担构成要素分析 项目参与主体与风险是构成风险共担的两个基本要素，对项目主体与风险性质的分析是实现风险共担决策的基础。首先，对项目潜在风险因素识别应遵循准确性与系统性的原则，保证对项目发展全寿命周期内的所有风险进行识别，在此基础上，剖析其各项风险因素间的关联关系与相对重要性程度，有利于系统把握项目风险性质及其传导演变规律，并最终实现合理的风险共担决策。其此，EPC模式下既有建筑节能改造项目参与主体众多，层次结构复杂，明确各主体的风险偏好、风险控制能力以及其风险预期收益是实现风险共担科学决策的关键，通过设立主体行为约束制度与行为导向制度来确保管理者对项目参与主体的风险偏好与风险控制优势有所了解，并以此来保证项目风险共担达到合理决策。因此，项目风险共担构成要素分析对于达到合理风险共担决策具有重要意义。 2.2.2风险共担影响因素分析 在对风险共担构成要素分析的基础上，实现风险共担科学决策的必要前提是对风险共担影响因素的分析。从风险共担的两个关键构成要素出发，既有建筑节能改造项目内外部环境因素对风险共担决策的影响主要有两种类型。第一，以项目参与主体的行为动机为中介，项目内外部环境因素通过影响主体价值诉求与行为动机而间接作用于项目风险共担决策。第二，以项目风险性质为载体，项目内外部环境因素的变化导致风险性质发生改变，进而影响项目风险共担决策。因此，系统识别既有建筑节能改造项目内外部环境因素对风险共担的影响，定量分析其各个因素的影响强度、影响路径以及各影响因素间的关联关系是实现项目风险共担科学决策的必要前提。 三、国内工程项目风险分担理论研究 3.1风险分担影响因素研究 工程项目风险分担受到主体行为策略选择、组织环境变化等内外部因素的交互影响。穆尉鹏基于组织行为学视角下的角色认知理论，从参与者对PPP项目融资模式的理解误区、政府角色的转变、参与方风险偏好等几个方面分别讨论了各因素对合理风险分担的影响规律；董宇、王垚等基于关系治理理论下组织间信任因素的影响机理，分别利用仿真模拟与实证分析探讨了承发包双方信任关系对工程项目风险分担过程的影响机理；杜亚灵等则从社会资本对风险分担的影响机理出发，将风险分担过程划分为初始分担与再分担，利用结构方程模型讨论了不同社会资本情景对风险初始分担完备性与再分担实施效率差异性的作用过程；尹贻林等则在识别风险分担影响因素的基础上，利用系统工程的ISM方法构建了工程项目风险分担影响因素的递阶结构模型，揭示了影响风险分担过程各因素之间存在的互动关系与传导机理。 3.2风险分担结构演化研究 风机变频调速节能改造的分析及计算 张恒谢国政张黎海 （昆明电器科学研究所，云南昆明 650221） 摘要：以变频调速改造来达到调节工业工程所需风量成为目前实现电机节能的一种主要途径。当我们进行变频节能改造时，投入和收益是必须认真考虑的，收益就涉及到节能量的计算。在变频器未投运之前，计算节能量是比较困难的。本文通过分析变频节能的原理，介绍了针对阀门及液力耦合器调节流量系统的变频改造的节能估算的一些思考及方法。 关键词：风机变频节能原理调速节能阀门液力耦合器节能估算 一、 引言 在工业生产、发电、居民供暖（热电厂）和产品加工制造业中，风机水泵类设备应用范围广泛。其电能消耗和诸如阀门、挡板、液力耦合器等相关设备的节流损失以及维护、维修费用约占到生产成本的7%~25%，是一笔不小的生产费用开支。随着经济改革的不断深入，以及能源的危机，节能降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一。变频调速因其调速效率高，力能指标（功率因数）高，调速范围宽，调速精度高等优势，又可以实现软起动，减少电网的电流冲击及设备的机械冲击，延长设备使用寿命，对于大部分采用笼型异步电动机拖动的风机水泵，变频调速不失为目前最理想的调速节能方案。 由于电机的电流的大小随负载的轻重而改变,也即电机消耗的功率也是随负载的大小而改变，因此要想精确地计算系统的节能量是困难的，这在一定程度上影响了变频调速节能改造的实施。 二、 变频器节能的调速实质和原理 节约能源最根本的方法就是要提高能源的利用率，所谓的“节能”，不仅仅是节省能耗，还包括不浪费能源，用一句最简单的话说就是：“需要多少，就提供多少!” 变频器本身不是发电机。在变频器应用到风机等平方转矩负载的工业场合中，其节能原因不是由变频器本身带来的，而是通过变频器的调速特性来减小风机输出流量以适应工况中实际所需流量。 叶片式风机水泵的负载特性属于平方转矩型，即负载的转矩与转速的二次方成正比。风机水泵在满足三个相似条件：几何相似、运动相似和动力相似的情况下遵循相似定律；对于同一台风机（或水泵），当输送的流体密度ρ不变仅转速改变时，其性能参数的变化遵循比例定律：流量 (Q)与转速(n)的一次方成正比；扬程（压力）H 与转速的二次方成正比；轴功率 (P)则与转速的三次方成正比。即： ''n n Q Q = ; 2''(n n H H = 2''(n n p p = ; 3''(n n P P = 当风机、水泵的转速变化时，其本身性能曲线的变化可由比例定律作出，如图1所示。因管路阻力曲线不随转速变化而变化，故当流量由Q1变至Q2时，运行工况点将由A 点变至C 点。 图1风机流量、压力特性 淮北市热电有限公司 #1、#2行车变频改造方案 编制：史拥军 2013年3月8日 淮北市热电有限公司 #1行车变频器与PLC控制改造方案 1 引言 我公司#1行车是5T桥式抓斗行车，由操作台、运行机构和桥架组成的。运行机构是由三个基本独立的拖动系统组成： 1、大车拖动系统。拖动整台桥式抓斗顺着车间做“横向”运动（以操作者的 坐向为准），大车的行走由2 台11kW绕线电机牵引。 2、小车拖动系统。拖动抓斗顺着桥架作“纵向”运动。小车的行走由1台3.7kW 的绕线电机牵引。 3、抓斗吊拖动系统。拖动抓斗作吊起、放下的上下运动及抓斗的放开、闭合 运动。抓斗的升降绳和开闭绳各由1套卷扬机构操纵，卷扬机构的驱动电机为2台30kW绕线电机。 抓斗的所有电机都采用转子串电阻的方法启动和调速。在抓斗的使用过程中存在以下问题： （1）由于采用转子串电阻的方法调速，机械振动大，行车不稳定，定位困难，抓斗摆动严重，容易造成机械设备的损坏。转速随负荷变化，调速效果差，所串电阻因长期发热而使电能消耗较大，效率较低。 （2）抓斗的电机采用绕线电机，经常发生碳刷磨损严重、电机及转子绕线过热，造成维护量大。另外，操作员在抓斗定位时，经常打反车，使电机产生过载现象，影响电机的使用寿命。 （3）由于抓取搬运工作的距离较近，电机处于频繁启动及变速状态，控制电机的时间继电器和交流接触器处于频繁动作状态，电气元件容易损坏。 （4）在抓取原煤后提升时，难以保证升降绳与开闭绳均匀受力，严重影响钢丝绳的使用寿命。 交流变频器调速已广泛应用到许多领域，而PLC可以实现输入、输出信号的数字化，利用编程能实现多种功能，由二者配合构成的数字控制系统，可大大改善原有的控制系统的功能，也可以解决桥式抓斗故障率高的问题。 2#1行车变频加PLC控制改造预期评估： （1）采用变频器及PLC对#1行车改造。控制系统由于省去了切换转子电阻的交流接触器、串联电阻等电气元件，电气控制线路大为简 化。行车启动、制动、加速、减速等过程更加平稳快速，减少了负 载波动，安全性大幅提高。 （2）采用PLC代替原来复杂的接触器、继电器控制系统，电路实现了无触点化，故障率大大降低。 （3）采用变频调速，机械特性硬，负载变化时各档速度基本不变。轻载时也不会因操作不当而出现失控现象。变频器还可根据现场情况， 很方便地调整各档速度和加减速时间，使吊车操作更加灵活迅速。 采用变频调速同时也实现了电机的软起动，避免了机械受大力矩 冲击的损伤和破坏，减少了机械维护及检修费用，提高了设备的 运行效率。 （4）采用变频调速后，电机可以在基本停住的情况下进行抱闸，闸皮的磨损情况将大为改善。 （5）由于用鼠笼电机取代了绕线电机，消除了电刷和滑环经常出的故障。 （6）节能效果好。绕线电机在低速运行时，转子回路的外接电阻消耗大 水泵深度变频节能改造分析 发表时间：2018-03-20T11:41:12.230Z 来源：《电力设备》2017年第29期作者：刘辉 [导读] 摘要：目前多数火力发电厂都采用“一拖一”“一拖二”方案对凝结水泵进行变频改造，对提高电厂经济性的同时也给凝结水系统的控制及操作提出了新要求。 （安徽晋煤中能化工股份有限公司安徽阜阳 236400） 摘要：目前多数火力发电厂都采用“一拖一”“一拖二”方案对凝结水泵进行变频改造，对提高电厂经济性的同时也给凝结水系统的控制及操作提出了新要求。本文以凝结水变频控制系统出发，并结合实际生产数据分析，提出凝结水泵变频调节系统节能改造的相关建议。 关键词：凝结水泵；变频运行；节能效果 1凝结水系统概述 凝结水泵是火电厂的重要辅机，其耗能在厂用电中占一定的比重。凝结水泵工频方式运行时耗能高、节流损失大、压力高，使凝结水系统的整体效率偏低。目前，大多数火电厂都对凝结水泵进行了变频改造，多采用“变频一拖一”“变频一拖二”运行方式，一般可节电30%左右，且设备运行可靠，可明显提高电厂的技术和经济指标，所以凝结水泵变频改造技术己成为电力行业广泛推广的节能项目之一。本文以华能营口热电厂凝结水泵的深度变频改造为例，分析其节能效果。 某厂两台330MW机组，每台机组配备3台50%容量的凝结水泵，2台运行1台备用，其中A泵采用“变频一拖一”控制，B，C泵采用“变频一拖二”控制，同时给水管道上配置了除氧器给水主调节阀和给水辅调节阀。凝结水泵采用抽芯式结构，部件可拆装更换，泵壳设计成全真空型。凝结水泵深度变频改造的同时也给凝结水系统的控制带来一系列的新问题： （1）改造后，水泵的保护、联锁及凝结水系统相关调节阀的控制回路都需要做改动和优化，保证在各种异常工况下泵及相关调节阀的正确动作，来维持凝结水位的稳定运行； （2）改造后，泵由变频控制，原有调节阀调节系统压力难以满足原有凝结水用户对压力的需求，所以必须根据机组的工况设定合适的压力，来满足整个系统安全性和经济性的要求。 2凝泵变频控制系统的改进 2.1凝泵变颓控制系统的改进 改造之前，低负荷运行时，一台凝结水泵运行，用再循环门的开度和加减补水量的方式来控制凝汽器水位；高负荷时，两台凝结水泵运行，用调整再循环门的开度和加减补水量的方式来控制凝汽器水位。 改造后，整个除氧器水位自动控制系统设计为典型的两段式控制，即两套控制回路，其中一套为凝泵出口母管压力控制回路，靠凝结水泵变频控制，其中母管压力设定值为机组负荷的折线函数；另一套为除氧器水位控制回路，由除氧器主、辅调节阀控制，并且控制方式采用了单冲量和三冲量。当凝结水流量大于350t/h时，凝结水泵需提高转速以满足系统需要，此时凝泵变频器投入水位自动控制，调节门自动切换为凝泵出口压力控制。由于除氧器容积较大，作为被调量的除氧器水位存在较大惯性，负荷增减过程中给水流量变化较大时有可能出现“虚假水位”现象，使得给水流量和凝结水流量的不平衡增大，延长了调节时间，故凝泵变频器调节除氧器水位设计三冲量控制回路以解决这一问题，主调节器调节除氧器水位，副调节器调节除氧器入口凝结水流量，同时将总给水流量作为副调节器的前馈信号。当凝结水流量发生扰动时，通过内回路的作用可以迅速消除：当给水流量发生扰动时，通过内回路的作用可以使凝结水流量迅速跟踪给水流量的变化。 2.2报泵变颇独制系统改进后调节手段 （1）机组启机自第一台凝结水泵启动至150MW负荷时，凝泵变频不得投自动，手动调整凝泵变频保持凝泵出口压力在1.OMPa以上，此时除氧器水位由除氧器水位主调阀投自动（除氧器辅调阀不能投自动）或手动调整保持。 （2）机组负荷大于150MW且凝结水流量大于350 tlh，两台凝结水泵均变频启动运行正常，进入凝汽器疏水扩容器的疏水门全部关闭后可考虑将凝泵变频器投入自动运行。 （3）凝泵变频器投入自动运行前，应检查凝泵出口压力给定值与凝泵出口实际压力基本相同，但不得小于0.70 MPao （4）凝泵变频器投入自动运行后应检查凝泵出口压力和除氧器水位平稳，无较大波动，除氧器水位主调阀和凝泵变频器自动调整正常，两台汽泵密封水压差在正常范围。 （5）机组负荷大于170MW，除氧器水位主调阀接近全开后，手动将除氧器水位辅调阀逐渐开启，以满足公司节能要求。 （6）机组正常运行凝泵定期轮换应在负荷低于250MW以下进行。先解除备用泵联锁，缓慢转移出力后停运一台运行泵，再变频启动备用泵，操作过程中注意保持凝泵出口压力稳定。 此次改造方案实施前凝结水泵虽采取变频运行，但出口压力不能降低很多，变频深度受到影响，正常运行除氧器水位调整门开度未能全部打开，存在节流现象，凝泵变频的节电优势没有很好发挥。为充分发挥凝泵变频运行的节能、节电潜力，为了充分体现价值工程，汽机、热工专业技术人员经过多次试验，并对数据进行分析，提出除氧器水位由凝结水泵变频控制的改造方案，经多专业密切配合，进行了现场实施。 3凝泵深度变频运行节能效果 制约凝结水泵变频改造节能效果的最主要因素是凝结水泵出口压力允许最低值，其是由众多凝结水用户共同决定的。最常见的凝结水用户为给水密封水、低压旁路减温水和低压缸轴封减温水等。 3.1报泵深度变翻运行效果 图1为机组负荷与凝泵出口压力关系曲线，根据试验结果看出，#1，#2机凝结水泵变频调节除氧器水位改造方案实施后，凝泵出口压力由最低的的1.2MPa降低至0.75MPa，由最高的2.1MPa降低至1.7MPa o 中央空调系统变频节能改造方案 目录 1中央空调变频节能方案介绍 (2) 1.1 变频节能原理 (2) 1.2 中央空调节能空间 (3) 1.2.1 设计余量 (3) 1.2.2 末端的负荷变化 (3) 1.2.3 水泵和风机定流量控制方式 (3) 2中央空调水泵变频控制 (4) 2.1 冷冻泵、冷却泵主回路设计 (4) 2.2 冷冻水泵控制电路设计 (5) 2.3 冷却水泵控制电路设计 (5) 3中央空调末端风柜变频控制 (6) 3.1 风机变频主回路设计 (6) 3.2 风柜变频控制电路设计 (6) 3.3 风柜节能改造前后比较 (7) 4节能设备选型 (8) 4.1 变频器的选用 (8) 4.1.1 科创力源变频器具备如下特点 (8) 4.2 温差控制器的选用 (8) 4.3 温度传感器的选用 (9) 5中央空调系统进行变频改造的优点 (9) 6 附件：节能改造设备配置 (10) 表一：系统改造设备统计 (10) 表二：节能控制柜配件统计 (11) 1 中央空调变频节能方案介绍 根据人人乐连锁超市深圳市学府店中央空调系统的现场勘察，数据的测量和采集，以及管理人员的系统描述和技术要求，制作了一份中央空调系统节能改造方案，该方案对中央空调系统的改造和维护很方便，成本、性价比高，具有很好的兼容性和扩展性，全方位系统优化和协调运行，实现系统节能。 1.1 变频节能原理 变频节能原理：由流体传输设备（水泵/风机）的工作原理可知：水泵/风机的流量（风量）与其转速成正比；水泵、风机的压力（扬程）与其转速的平方成正比，而水泵、风机的轴功率等于流量与压力的乘积，故水泵、风机的轴功率与其转速的三次方成正比（即与电源频率的三次方成正比）。变频器节能的效果是十分显著的，这种节能回报是看到见的。特别是调节范围大、启动电流大的系统及设备，通过（图1）可以直观的看出在流量变化时只要对转速/频率稍作改变就会使水泵轴功率有更大程度上的改变，就因此特点使得变频调速装置成为一种趋势，而且不断深入并应用于各行各业的调速领域。 根据上述原理可知：改变水泵、风机的转速就可改变水泵、风机的输出功率。 图中阴影部分为同一台水泵的工频运行状态与变频运行状态在随着流量变化所耗功率差。 图1：风机水泵节能曲线图 目录 第一章可行性研究报告概述 (1) 1.1项目名称 (1) 1.2项目承担单位 (1) 1.3项目建设地点 (1) 1.4可研报告编制单位 (1) 1.5项目概述及主要经济技术指标 (1) 第二章编制目的、依据、原则和范围 (5) 2.1编制目的 (5) 2.2编制依据 (5) 2.3编制原则 (5) 2.4可行性研究的范围 (6) 第三章建设的必要性 (7) 3.1符合国家“十一五”规划纲要和循环经济要求 (7) 3.2环境保护和节能降耗的需要 (8) 3.3企业可持续发展的需要 (9) 第四章项目建设条件 (10) 4.1主体工程概况 (10) 4.2厂址选择 (12) 4.3公用设施及社会依托条件 (12) 第五章改造规模与产品方案 (15) 5.1改造规模 (15) 5.2生产方案 (15) 第六章生产设备节电技改方案 (16) 6.1企业能耗现状分析 (16) 6.2改造设备运行参数 (16) 6.3技术方案、设备方案 (17) 6.4项目建议改造方案 (22) 6.5消耗定额 (25) 6.6小结 (25) 第七章项目实施机构和项目法人 (28) 7.1项目实施机构 (28) 7.2项目法人 (28) 第八章环境保护 (28) 第八章环境保护 (29) 第九章社会经济效益 (31) 9.1环境效益 (31) 9.2社会效益 (31) 第十章节约和合理利用能源 (33) 10.1节能依据及标准 (33) 10.2节能设计原则 (33) 10.3能耗分析 (33) 10.4节能措施及节能效果分析 (34) 第十一章环境安全与劳动保护 (35) 11.1安全 (35) 11.2劳动保护 (36) 第十二章生产管理与人员编制 (38) 12.1生产管理 (38) 12.2人员编制 (38) 第十三章项目实施进度 (39) 13.1建设工期 (39) 13.2项目实施时期各阶段进度建议 (39) 62 墙体保温与围护结构 wall insulatio 北京市在建筑节能方面的工作一直位于国内领先水平。2004年7月1日，在全国实施建筑节能50%的基础上北京市率先实施《居住建筑节能设计标准》（节能65%）。该“标准”是在第二步节能设计标准（节能50%）的基础上再节能30%，而且这部分节能率完全由提高建筑物围护结构的热工性能来实现，而不考虑靠采暖系统效率的提高来分担。继北京之后，天津、青岛、郑州、开封、洛阳等许多城市陆续执行了节能65%的政策。其他地区也陆续制定地方性的建筑节能政策逐步执行节能65%政策。 随着国家节能减排形势的需要，建筑节能指标必将进一步提高。在2011年2月22日召开的北京市建筑节能工作大会上，北京市政府提出将“十二五”时期的北京市建筑节能的各项指标瞄准国际上同纬度国家的最高水平。正在修订的北京市《居住建筑节能设计标准》将于2011年底前发布实施，该标准计划将住宅的相关建筑节能标准提高至75%。“十二五”期间，北京市将完成6000万平方米城镇既有建筑围护结构节能改造。 而在整体建筑中，通过围护结构的传热耗热量约为72%，通过门窗缝隙的空气渗透耗热量约占28%。窗户的传热量占22%，略低于外墙，但把通过窗户的传热量与空气渗透耗热量相加，即 约占全部建筑能耗的50%左右。窗户的热工性能优劣将极大地影响到建筑的采暖和空调能耗。使用节能门窗是降低建筑能耗的重要途径。建筑门窗造成的能耗主要是采暖地区窗的保温性能差造成的采暖能耗、夏季因阳光得热造成空调能耗和因密封性差室内外冷热空气交换造成的能耗。 门窗的保温性能 外窗保温性能用外窗的传热系数K[（W/（m 2·K ）]来表示。门窗的保温性能主要受窗框扇的保温性能和玻璃的保温性能的综合影响。 窗框的传热系数主要受不同的窗框型材材质、型材结构的 影响。一般情况下，目前节能型材常用的有塑料型材、断热铝型材、木型材等。塑料型材一般为空腔结构，型材的腔室层数影响其传热系数。而隔热铝合金型材一般用塑料隔热层和铝型材复合而成，隔热层的宽度影响其传热系数。 线传热系数ψ主要受间隔层材料传导率的影响，在没有精确计算的情况下，可采用表1估算窗框与玻璃结合处的线传热系数ψ：根据不同窗框、不同配置的玻璃以及实际对应的框玻结合处线传热系数，计算出来的门窗传热系数较为准确。选取几种常用的节能窗计算传热系数结果见表2。 既有建筑门窗节能改造效益分析 □ 中国建筑金属结构协会塑料门窗委员会 易序彪 随着我国能源形势的日益严峻，建筑节能已成为我国建设节约省地型社会的重要手段。而在建筑围护结构中，建筑门窗成为建筑节能的瓶颈。本文根据北京市“十二五”期间，既有建筑节能改造选用门窗的工作，探讨门窗节能的重要性，并进行外窗节能改造应用效益分析。 表1 窗框与中空玻璃结合处的线传热系数ψ 注：这些值用来计算低辐射的中空玻璃窗，对应中部传热系数Ug≤1.8W/(m 2?K)的中空玻璃引风机电机变频改造项目设计方案
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