X食品有限公司电力系统改造项目可行性研究报告-完整版.doc
《X食品有限公司电力系统改造项目可行性研究报告-完整版.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《X食品有限公司电力系统改造项目可行性研究报告-完整版.doc（30页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
海纳农业科技开发有限公司电力系统改造项目
可行性研究报告
目录
第一章项目概况 2
第一节项目背景 2
第二节项目概况 4
第二章项目建设的必要性 6
第三章公司用能现状 8
第四章工程技术方案 11
第一节项目总体规划 11
第二节节电原理 11
第三节工艺技术路线 15
第四节节电效果分析 15
第五节实施方案 16
第五章实施进度安排及组织管理 21
第一节项目实施进度 21
第二节项目组织与管理 21
第六章投资估算与资金筹措 23
第一节投资估算 23
第二节资金筹措 24
第七章项目效益分析 25
第一节经济效益 25
第二节社会效益 26
第八章结论与建议 28
第一节结论 28
第二节建议 28
29
第一章项目概况
第一节项目背景
一、项目名称
海纳农业科技开发有限公司电力系统改造项目
二、项目单位
项目建设单位：
海纳农业科技开发有限公司
法定代表人：
贺海利
单位地址：
佳县通镇王家沟工业小区
公司成立于2008年7月，位于佳县通镇王家沟工业小区，注册资本88万元。
占地面积26666.7平方米，建筑面积5286平方米。
2010年末总资产4123万元，2010年销售收入2502万元。
公司主要以生产和销售红枣为主。
公司生产所需的原料，全部来源于周边的订单农户，形成稳定供货关系的业主逾3000户，结算均采用货到付款的方式，当场支付现款，从不拖欠，公司信誉优良。
公司已通过ISO9001—2000质量管理体系认证和食品安全“QS”认证，进一步走向制度化、标准化、规范化；“红枣情”牌系列产品已经达到10多个品种。
公司在国内东北及华北地区建立多处销售网络，产品供不应求，已被评为榆林市农业产业化龙头企业。
经营范围：
红枣、杂粮、苦菜、杏仁等农副产品制造和销售。
人员结构：
公司现有职工85人。
管理、技术人员28人，其中高级工程师3人。
三、可行性研究报告的编制依据
1、“关于组织申报2010年工业企业电力需求侧管理项目的通知”［陕经信电函字（2010）01号］
2、《陕西省差别电价收入收缴使用管理办法》。
四、项目背景
低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。
低碳经济实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP的问题，核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。
在全球气候变化和能源紧缺背景下，以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济发展模式正越来越被重视。
“低碳经济”最早见诸于政府文件是在2003年的英国能源白皮书《我们能源的未来:
创建低碳经济》。
作为第一次工业革命的先驱和资源并不丰富的岛国，英国充分意识到了能源安全和气候变化的威胁，它正从自给自足的能源供应走向主要依靠进口的时代，按目前的消费模式，预计2020年英国80%的能源都必须进口。
同时，气候变化的影响已经迫在眉睫。
2006年，前世界银行首席经济学家尼古拉斯•斯特恩牵头做出的《斯特恩报告》指出，全球以每年GDP1%的投入，可以避免将来每年GDP5%—20%的损失，呼吁全球向低碳经济转型。
2007年7月,美国参议院提出了《低碳经济法案》,表明低碳经济的发展道路有望成为美国未来的重要战略选择。
2008年7月，G8峰会上八国表示将寻求与《联合国气候变化框架公约》的其他签约方一道共同达成到2050年把全球温室气体排放减少50%的长期目标。
2009年11月25日，国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议，决定到2020年中国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%，并提出了相应的政策措施和行动。
随着这一碳总量控制指标的制订，我国将正式进入碳总量控制时代。
2009年12月，哥本哈根会议即将召开，世界各国将探寻共同应对气候变化挑战，保障经济恢复和发展的“可持续”之路，这必将为“低碳经济”注入新的动力。
“低碳经济”方兴未艾，前景广阔，这既是经济发展的内在需要，也是人类生存的必然选择。
发展以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济，已成为经济发展的新模式。
近年来，我国出台了不少激励性财政政策，包括提高建筑节能标准、鼓励发展公共交通和节能环保汽车、鼓励推广高效节能产品，用价格和税收政策支持发展可再生能源、新能源，鼓励发展节能环保和资源综合利用产业。
在4万亿刺激经济的投资中，国家安排了5800亿元绿色投资用于节能减排、生态工程、技术改造等相关项目。
一些金融机构开始明确提出节能减排的企业责任，同时积极参与到绿色环保项目的贷款和投资当中，取得了很好的社会和经济效益。
作为我国在电力方面重点推广的节能技术之一的大功率节能控制系统调速技术，对于节能方面有着明显的效果。
我国高压电动机总容量在1.5亿千瓦以上（不包括低压电动机），大部分为风机/水泵泵类负载，它们大多工作在高能耗、低效率状态。
覆盖电力、石油、化工、冶金、制造、环保、市政等行业，其耗电量占全国总用电量的25％左右。
而水泵和风机/水泵的一个特点是负载转矩与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。
如可根据所需的流量调节转速，就可获得很好的节电效果，一般可节电20％～50％。
目前我国大型异步电动机应用节能控制系统调速刚刚起步，但国外已经广泛使用，而且随着电力电子器件的发展，高压节能控制系统装置的型式多种多样。
通过他们长期的运行实践可以发现：
应用大功率节能控制系统调速系统的经济效益良好、其可靠性也可以得到保证。
节能控制系统调速以其优异的调速、起动和制动性能、高效率、高功率因数、良好的节电效果及广泛的适用范围等优点被国内外公认为是最有发展前途的调速方式。
随着变频技术的发展,变频器已广泛用于空调制冷行业以及冷库。
利用变频器输出相应的频率电源到压缩机,其实质类似于分档变速调节,但其能在一定范围内连续进行能量调节,使制冷量与负荷达到最佳匹配，它是以上各种方法中能耗最小的调节手段,而且其控温精度也是最高的。
因此,变频压缩机在冷库制冷系统上具有较大的应用前景。
我公司目前设备总功率520KW，年耗电量268万KWH。
其中冷库及锅炉房上水设备功率数占全厂总功率的89.4%，年耗电量占全厂年耗电量的96%，而变频器对上述领域有明显的节能效果。
因此公司计划利用变频调速技术对厂区电力系统进行改造，项目就是在这种背景下提出来的。
第二节项目概况
一、项目建设地点
榆林市佳县通镇王家沟工业小区
二、技术方案
本项目利用变频调速技术对冷库的电机进行变频改造，使设备优化运行，降低维护成本，减少电能消耗成本，提高电气系统运行管理效率；采用无功补偿技术提高功率因数，降低电能损耗。
三、建设内容
对现有冷库制冷压缩机电机及厂内其他水泵、风机等共计13台电机，安装变频自动控制系统，共计安装变频器13台，控制系统一套。
安装2套无功补偿控制系统及1套配套设施。
四、建设工期
工期确定为7个月，即从2011年10月至2012年10月。
五、项目投资
该项目总投资145万元，通过项目单位自筹和申请财政资金扶持的方式解决。
六、效益分析
1、技术改造后，我公司年节约电量62万千瓦时，折标煤250吨。
2、公司每年可降低经营成本47.5万元，项目具有较好的经济效益。
3、全部投资可在3年内收回。
第二章项目建设的必要性
一、实现可持续发展的需要
能源是国民经济发展的物质基础，从长期供需预测看，供需矛盾仍很突出，从消耗能源产生“温室效应”导致全球气候变暖的现实，我国亦面临环境问题的新挑战。
因此，促进能源的合理和有效利用，对我国经济发展和环境保护具有深远的战略意义。
“资源开发与节约并举，把节约放在首位”是党的十四届五中全会提出的要求，节约能源对保证我国经济的快速发展、提高经济效益、推进技术进步、合理利用资源、减少环境污染、提高人民生活水平等起着重要的作用，也是实现我国经济增长方式从粗放型向集约型转变的重要途径和实施“可持续发展战略”的必要措施。
拉闸错峰，能源紧缺已到了制约企业的发展。
随着国家能源法的颁布实施，节能作为每个企业增效降耗、降低经营成本的重要手段，本项目的实施，既是对国家可持续发展的具体体现，同时降低了企业的经营成本，提高了设备的自动化水平，既利国利民也有利于企业的发展。
二、是节能减排，保护环境的需要
节能减排指的是减少能源浪费和降低废气排放。
中国“十一五”规划纲要提出，“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20％左右、主要污染物排放总量减少10％。
这是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措；是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择；是推进经济结构调整，转变增长方式的必由之路；是维护中华民族长远利益的必然要求。
我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。
这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。
不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，社会承受不起，经济发展难以为继。
只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展，才能实现经济又好又快发展。
同时，温室气体排放引起全球气候变暖，备受国际社会广泛关注。
进一步加强节能减排工作，也是应对全球气候变化的迫切需要。
三、项目建设是节省电力资源的需要
电力需求侧管理是国家能源战略的重要组成部分，是缓解电力紧张状况，提高电力使用效率的重要举措，是科学发展观的具体体现，对促进能源、经济、环境的协调发展具有重要意义。
本项目利用变频调速技术对冷库的电机进行变频改造，使设备优化运行，降低维护成本，减少电能消耗成本，提高电气系统运行管理效率；采用无功补偿技术提高功率因数，降低电能损耗 。
四、降低企业成本，提高经济效益的需要
目前，我国冷藏耗电量是英国平均水平的2倍多，日本的2.5倍左右。
据上海海洋大学食品学院副院长谢晶介绍，制冷设备能耗已经占到全国耗电量的15%左右。
同样，耗能已经达到一些冷库企业经营成本的30%，成为其发展的“绊脚石”。
建设节能型冷库已经成为行业发展的方向。
通过本次项目的建设，将有效的降低项目单位电力使用量，降低企业运营成本，提高经济效益。
第三章公司用能现状
公司成立之初，主要以生产和销售红枣为主。
2008年建设新厂区，增加蔬菜、水果、杂粮、苦菜、制造。
公司主要用电设备包括：
1、工艺设备；2、冷库；3、锅炉房。
经对全厂用电设备功率的统计，生产工艺设备总功率55KW，冷库及锅炉房上水设备功率为465KW，厂区总功率520KW，年耗电量268万KWH。
厂区设备功率及年耗电量一览表
序号
设备名称
单位
数量
功率
总功率
日工作时间
年工作天数
功率系数
年用电量
（kW）
（kW）
（小时）
（天）
（万kwh）
一
生产工艺设备
55
6.5
300
0.9
9.7
二
冷库及锅炉房
465
258.3
1
氨压缩机
台
2
132
264
22
360
0.8
167.3
2
氨压缩机
台
1
115
115
22
360
0.8
72.9
3
水泵
台
4
5.5
22
5
300
0.8
2.6
4
深井水泵
台
2
3
6
2
300
0.8
0.3
5
锅炉风机
台
1
15
15
20
300
0.8
7.2
6
锅炉水泵
台
1
3
3
5
300
0.8
0.4
7
冷库循环水泵
台
2
20
40
8
300
0.8
7.7
合计
520
268.0
从上表可以看出，冷库及锅炉房上水设备功率数占全厂总功率的89.4%，年耗电量占全厂年耗电量的96%，因此对其进行节点改造非常必要，将很大程度上降低全厂的电费成本。
冷库及锅炉房上水设备清单如下表：
冷库及锅炉房上水设备一览表
序号
设备名称
设备参数
配套电机参数
备注
型号
制冷量
轴功率
型号
电压
电流（A）
功率
（m3/h）
（kW）
（V）
（kW）
1
氨压缩机
8ASJ17
163
83.9
Y315M-8
380
265
132
2台
2
氨压缩机
8AS12.5
545
106
Y315S-6
380
265
115
1台
3
水泵
GD50-50
380
56
5.5
4台
4
水泵
Y160M-2
380
3
2台
5
锅炉风机
Y180M-2
380
21.8
15
1台
6
锅炉水泵
Y200L-2
380
3
1台
7
循环水泵
IS100-63-230
93
30
Y200L1-2
380
56.9
30
2台
根据产品速冻及冷藏需要，公司建有一座容量为2000吨的冷库，建筑面积为1889平方米，主要用电设备包括8ASJ12.5单冻机1台，8ASJ17压缩机组2台，以及循环水泵、风机等，总功率420千瓦左右。
冷库制冷系统包括4个主要部分：
压缩机、冷凝器、膨胀阀（节流阀）、蒸发器。
整个制冷系统由循环管路连接，构成一个密闭的回路。
管路内充注制冷剂。
冷库主要设备详见下表：
冷库主要设备明细表
序号
设备名称
型号
数量
产地
1
单冻机
8ASJ12.5
1
大连冷冻设备厂
2
压缩机组
8ASJ17
2
大连冷冻设备厂
3
桶泵组
DXW5.0
2
大连冷冻设备厂
4
油份
YF200
1
大连冷冻设备厂
5
贮氨器
ZA5.0
1
大连冷冻设备厂
6
贮氨器
ZA3.0
1
大连冷冻设备厂
7
中冷
ZL3.5
3
大连冷冻设备厂
8
蒸发冷
SPL1800
1
大连冷冻设备厂
9
集油器
JY300
1
大连冷冻设备厂
10
空份
KF30
1
大连冷冻设备厂
11
紧急泄氨器
XA-100
1
大连冷冻设备厂
12
循环水泵
100立方
1
大连冷冻设备厂
13
速冻间风机
600
20
大连冷冻设备厂
14
1号动力柜
1
大连冷冻设备厂
15
2号动力柜
1
大连冷冻设备厂
16
3号动力柜
1
大连冷冻设备厂
17
白钢动力箱
10
大连冷冻设备厂
18
氨泵控制箱
2
大连冷冻设备厂
19
照明箱
30
大连冷冻设备厂
20
合计
82
大连冷冻设备厂
因此，本项目主要通过对冷库制冷压缩机，以及供水水泵电机、风机电机等安装变频器，实现节电效果。
第四章工程技术方案
第一节项目总体规划
本次项目通过提高终端用电效率和优化用电方式，采用变频及无功补偿技术，对公司冷库压缩机及供水、排风系统进线技术改造，在完成同样用电功能的同时减少电量消耗，达到节约能源和保护环境，实现低成本电力服务。
项目利用变频调速技术对电力系统进行改造，对厂区内的电机进行变频改造，使设备优化运行，降低维护成本，减少电能消耗成本，提高电气系统运行管理效率；
采用无功补偿技术减少线路和变压器无功输送，采用无功补偿技术提高功率因数，提高有功输送的电力电量；降低电能损耗。
改造目的：
1、节约电费，降低生产成本。
2、便于操作，降低工人的劳动强度。
3、实现数量化操作，提高了调节精度，对提高产品质量大有好处。
4、变频节电器具有完备的电机保护功能，可以防止过流、过压、短路、缺相等故障可能给电机带来的损害，可以大大延长电机风机的使用寿命。
5、变频器具有软启动功能，使电流对电机和电网的冲击降到最低水平，可以有效延缓各种电器设备的老化速度。
第二节节电原理
一、变频器工作原理
变频器是将工频电源转换成任意频率、任意电压交流电源的一种电气设备，变频器的使用主要是调整电机的功率、实现电机的变速运行。
变频器的组成主要包括控制电路和主电路两个部分，其中主电路还包括整流器和逆变器等部件。
变频器的工作原理是通过控制电路来控制主电路，主电路中的整流器将交流电转变为直流电，直流中间电路将直流电进行平滑滤波，逆变器最后将直流电再转换为所需频率和电压的交流电，部分变频器还会在电路内加入CPU等部件，来进行必要的转矩运算。
变频器的诞生源于交流电机对无级调速的需求，随着晶闸管、静电感应晶体管、耐高压绝缘栅双极型晶闸管等部件的出现，电气技术有了日新月异的变化，变频器调速技术也随之发展，特别脉宽调制变压变频调速技术更是让变频器登上了新的台阶。
变频器的工频电源一般是50Hz或60Hz，无论是在家用领域或生产领域，工频电源的频率和电压都是恒定不变的。
以工频电源工作的电机在调速时可能会造成功率的下降，而通过变频器的调整，电机在调速时就可以减少功率损失。
二、制冷压缩机的变速调节节能原理
食品的冷冻、冷藏要使用冷冻机，因而在食品行业，制冷机的使用非常普及，其制冷机机的控制正越来越多地采用节电器。
节电器使用的目的对制冷机内的压缩机采用节电器中的变频控制技术（压缩机能力可变控制），可以使制冷机对于冷冻负载的变动始终以接近设计条件的高效率进行运行。
当工况一定时,制冷机组的制冷量与制冷剂的质量流量成正比。
变频能量调节的基本思想就是改变压缩机的转速,使制冷剂的质量流量发生变化，从而改变机组的制冷量。
系统耗功一方面与表征调节方式的量有关,另一方面又与制冷装置制冷量有关。
当制冷系统的热负荷减少时（如图1所示）,冷库控制系统通过变频器降低压缩机的转速,减少制冷剂的质量流量,使得制冷剂冷凝温度降低,蒸发温度升高,从而达到了降低制冷系统的冷量的目的;另一方面,如图2所示,转速下降,摩擦功降低,而绝热效率随着转速下降而提高,压缩机采用变频技术使机组转速下降,使得系统功耗大为下降,达到了节能的目的。
相关文献表明，压缩机功耗与制冷剂流量成近似线性关系;能效比在40%～90%的高速比范围内比较高（如图3）,其节能效果相当明显。
节电器控制制冷机的主要优点如下：
1）节能：
相应于冷却负载的变化改变压缩机转速，使其始终运行在最佳点。
从而减少所需动力。
2）恒温：
采用连续的容量控制可使冷藏品温度变化很小。
另外，即使对于临时的冷却负载增加，也可以依靠加速来减小冷藏品的温度变化。
3）冷冻能力的改善：
密闭式电机直接连接的压缩机在50Hz地区的能力只有60Hz地区的80％，而变频器控制则可以，做到与电源频率无关，始终保持一定的能力。
对制冷机内的压缩机采用节电器控制（压缩机能力可变控制），可以使制冷机对于冷冻负载的变动始终以接近设计条件的高效率进行运行。
这就是将节电器应用于冷冻压缩机的主要目的。
4）节能效果
压缩机负载基本上是恒转矩负载，采用节电器等使电机速度下降，电机的输出功率将减小，与其成比例的节电器输入功率也减小，即消耗电能降低。
因此采用变频器取代这些从前的调速方式，同时变频器方式具有耐夏季短时高峰负载（依靠增速）和精细温度控制等，有显著的节能效果。
一般节电率在20%以上。
节电器方式由于除电力变换损耗外还有约1％的损耗，这个损耗基本与变频器功率无关，因而电机功率越大，这个损耗所点的比例也越小，节能效果越显著。
三、风机和水泵变频改造节能原理
1、风机和水泵的工作原理
电机转动带动风机叶轮旋转时，叶轮中叶片之间的气体也跟着旋转，并在离心力的作用下甩出这些气体，气体流速增大，使气体在流动中把动能转换为静压能，然后随着流体的增压，使静压能又转换为速度能，通过排气口排出气体，而在叶轮中间形成了一定的负压，由于入口呈负压，使外界气体在大气压的作用下立即补入，在叶轮连续旋转作用下不断排出和补入气体，从而达到连续鼓风的目的。
同等功率下，风压和风量一般程反比。
同等功率下，风压高，风量就会相对低，而风量大，风压就会低些，这样才能充分利用电机的功效率。
2、风机和水泵变频调速节能原理
风机的转速从nl变为n2时，Q、H、P大致变化关系为：
Q2=Q1（n2/n1）
H2=H1（n2/n1）2
P2=P1（n2/n1）3
Q-风量 H-风压 P-风机功率
由上式可知风机（或水泵）流量与转速的一次方成正比，压力与转速的二次方成正比，而轴功率与转速的三次方成正比。
因而，理想情况下有如下关系：
流量（%）
转速（%）
压力（扬程）（%）
功率（%）
100
100
100
100
90
90
87
72.9
80
80
64
51.2
70
70
49
34.3
60
60
36
21.6
50
50
25
12.5
由上表可见：
当需求流量下降时，调节转速可以节约大量能源。
例如：
当流量需求减少一半时，如通过变频调速，则理论上讲，仅需额定功率的12.5%，即可节约87.5%的能源。
如采用传统的挡板方式调节风量，虽然也可相应降低能源消耗，但节约效果与变频相比，则有天壤之别。
四、无功补偿的原理
电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力,这就是无功补偿的道理。
第三节工艺技术路线
制冷系统的优化设计和自动控制的最佳运行是实现冷库节能十分重要的内容。
能量调节使压缩机的制冷量能随热负荷的变化而变化，是冷库节能自动控制的重要内容之一。
冷库制冷压缩机的能量调节与能耗压缩机一般是按设计工况所需制冷量进行选型，冷库制冷机变频调节是由节电器自带的内置PID调节器完成的。
在根据负载变化控制制冷机转速的方法中，目的是想控制制冷机吸入口的温度，由于现场温度的采样比较困难，而吸入口的温度与压力又有着一定的对应关系，且在现场管道上安装温度变送器更容易些。
我公司冷库制冷压缩机全部为活塞式压缩机，减少以某台压缩机工作的气缸数为能量调节单元的做法，避免活塞的无功运行，亦避免降低压缩机C0P值的运行；采用变频技术，实现能量无级调节，在改善运行工况中节能。
在本系统中，采用温度传感器检测库房的温度，只要节电器控制该温度维持恒定不变，则吸入口的温度也维持恒定不变。
同时考虑到制冷机工作时的安全要求，将该制冷机原有的温度保护、油压保护等通过中继接入节电器，保证有温度保护或油压保护动作时，节电器能立即自动停机，防止机械设备的损坏。
采用节电器后我们仍保持原有的两地控制，这样，对操作人员来说，更易于操作。
实时计算控制，确保系统最佳节能运行。
冷库实行节能运行的实时控制任务，可由数据采集、计算控制和监控系统来完成。
数据采集计算控制系统的采集对象是制冷装置、制冷系统和工作环境的所有相关参数，类别有温
升级会员 