山東先河悅新機(jī)電股份有限公司龍門刨床電氣化節(jié)能改造項(xiàng)目

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一、案例名稱

山東先河悅新機(jī)電股份有限公司龍門刨床電氣化節(jié)能改造項(xiàng)目

二、案例業(yè)主

山東先河悅新機(jī)電股份有限公司位于淄博市淄川區(qū)，現(xiàn)有員工1100余人，資產(chǎn)總額1.1億元。公司下屬10個(gè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位，主要生產(chǎn)礦山機(jī)械、電器設(shè)備、冶金設(shè)備、金屬表面工程防腐、不銹鋼制品、鑄造、各類機(jī)電設(shè)備安裝及鋼結(jié)構(gòu)件制作安裝等。擁有大型機(jī)床設(shè)備若干套，年銷售收入過億元，月耗電30萬(wàn)千瓦時(shí)。

三、案例內(nèi)容

1.技術(shù)原理及適用領(lǐng)域

開關(guān)磁阻電機(jī)直接減速驅(qū)動(dòng)龍門刨床工作臺(tái)，往返一次，完成一個(gè)加工周期，包括工作臺(tái)前進(jìn)和后退兩個(gè)階段，前進(jìn)時(shí)進(jìn)行工件切削;后退時(shí)空程返程。在一個(gè)周期內(nèi)有多個(gè)階段，轉(zhuǎn)速和時(shí)間設(shè)定都不一樣。每個(gè)階段都有相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行控制。用此技術(shù)對(duì)現(xiàn)有擴(kuò)大機(jī)-發(fā)電機(jī)-電動(dòng)機(jī)組(A-G-M)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的龍門刨床進(jìn)行節(jié)能改造。

現(xiàn)有龍門刨床的電氣控制系統(tǒng)主要包括工作臺(tái)的主傳動(dòng)和進(jìn)給機(jī)構(gòu)的邏輯控制兩大部分。目前，國(guó)內(nèi)龍門刨床的主傳動(dòng)系統(tǒng)-部分是20世紀(jì)50年代的電機(jī)擴(kuò)大機(jī)-發(fā)電機(jī)-電動(dòng)機(jī)組(A-G-M)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，系統(tǒng)的邏輯控制普遍采用繼電器控制,故障率高低速時(shí)損耗大，功率因數(shù)低，并且對(duì)電網(wǎng)和機(jī)械的沖擊很大，維修麻煩。也有部分電機(jī)采用變頻調(diào)速系統(tǒng)替代原有的主傳動(dòng)系統(tǒng)，但變頻器存在低速轉(zhuǎn)矩小、電流大、電機(jī)溫升高等問題，也不能完全解決存在的問題。因此，需要采用開關(guān)磁阻電機(jī)新的動(dòng)力系統(tǒng)來(lái)取代現(xiàn)有的龍門刨床的主傳動(dòng)系統(tǒng)，以提升龍門刨床的性能。

2 .案例實(shí)施情況

項(xiàng)目實(shí)施單位已完成對(duì)客戶龍門刨床節(jié)能技術(shù)改造。由于開關(guān)磁阻電機(jī)所具有的特性，將其用于龍門刨床主拖動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)十分明顯。

(1)調(diào)速范圍寬，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，工作臺(tái)運(yùn)行平穩(wěn)。

(2)低速運(yùn)行效率高，電機(jī)發(fā)熱量小，無(wú)需單獨(dú)散熱風(fēng)機(jī)。

(3)換向平穩(wěn)，沖擊小。傳動(dòng)系統(tǒng)的間隙會(huì)造成換向沖擊，改造后，換向采用了S線柔性控制，可減小機(jī)械沖擊與振蕩。

(4)只需一臺(tái)電機(jī)和一臺(tái)電控柜，即可完成對(duì)龍門刨床的控制，占地面積少。

(5)對(duì)電網(wǎng)的沖擊小。開關(guān)磁阻電機(jī)具有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)電流小的特點(diǎn)，避免了頻繁換向?qū)﹄娋W(wǎng)的沖擊。

(6)高低速參數(shù)自適應(yīng)。采用數(shù)字化控制，高低速運(yùn)行參數(shù)自適應(yīng)，，工作臺(tái)速度變化時(shí)不需調(diào)節(jié)參數(shù)。

(7)可靠性高。電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，繞組采用特殊加工工藝，在頻繁換向沖擊下，可以長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。

(8)調(diào)試簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。

(9)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試簡(jiǎn)單，只需設(shè)定控制器的參數(shù)即可完成調(diào)試。控制柜使用的繼電器和接觸器的數(shù)量減少,減小了設(shè)備的維護(hù)量。

四、項(xiàng)目年節(jié)能量及節(jié)能效益

開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在寬廣的調(diào)速范圍內(nèi)都具有高效率，與傳統(tǒng)四機(jī)組驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比，節(jié)能20%~40%，可在1年內(nèi)收回改造成本。

該項(xiàng)目舊刨床的工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)由120kW交流機(jī)組、120kW直流發(fā)電機(jī)組、2臺(tái)60kW直流電動(dòng)機(jī)組及8kw交磁擴(kuò)大機(jī)(具體以實(shí)際功率為準(zhǔn))組成。假定各電機(jī)效率為90%則電機(jī)本身?yè)p耗為10%，可見，每小時(shí)僅系統(tǒng)損耗就為60x10%(交流機(jī))+60x90%x10%(發(fā)電機(jī))+60x90%x90%x10%(直流機(jī))+4(交磁擴(kuò)大機(jī))=40.52kW。計(jì)算起來(lái)每年耗電量為:40.52kWx10小時(shí)x30天x12月=145872kW·h。每臺(tái)損耗折合標(biāo)準(zhǔn)煤為50.33噸/年。

開關(guān)磁阻電機(jī)還有良好的小電流啟動(dòng)和寬范圍調(diào)速等性能，再考慮傳動(dòng)損耗等各方面因素，因此改造后節(jié)能效果很理想。

五、商業(yè)模式

該項(xiàng)目采用節(jié)能效益分享型方式運(yùn)作即節(jié)能服務(wù)公司與業(yè)主共同簽署能源管理合同。主要條款包括:全部技改資金節(jié)能服務(wù)公司承擔(dān)，業(yè)主從連續(xù)五年節(jié)能效益中拿出80%按月支付節(jié)能服務(wù)公司，作為投資回報(bào)。節(jié)能效益的測(cè)算由具有節(jié)能評(píng)估資質(zhì)的單位認(rèn)定或雙方依據(jù)測(cè)試結(jié)果確定。其月節(jié)能效益的計(jì)算方法，即以雙方認(rèn)可的節(jié)電率和提高的經(jīng)濟(jì)效益為準(zhǔn)。此費(fèi)用雙方約定不受任何因素的影響(如乙方限電影響等)要按月足額支付。5年內(nèi)設(shè)備改造部分所有權(quán)歸節(jié)能服務(wù)公司，5年后歸業(yè)主所有。

六、融資渠道

該項(xiàng)目單套設(shè)備改造投資為10萬(wàn)元(包括后期運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用)，由節(jié)能服務(wù)公司自有資金提供。

七、優(yōu)惠政策

開關(guān)磁阻電機(jī)以其優(yōu)越的性能被各級(jí)政府列為重點(diǎn)推廣的節(jié)能新產(chǎn)品。電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能被列為國(guó)家十大重點(diǎn)節(jié)能工程和山東省三個(gè)“100”項(xiàng)重點(diǎn)推廣的節(jié)能新技術(shù)。因此，該項(xiàng)目為國(guó)家鼓勵(lì)的節(jié)能項(xiàng)目，同時(shí)，該項(xiàng)目符合國(guó)辦發(fā)〔2010〕25號(hào)《關(guān)于加快推行合同能源管理促進(jìn)節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》文件精神，可以爭(zhēng)取各項(xiàng)稅收優(yōu)惠政策獲得獎(jiǎng)勵(lì)資金。