一、設計背景:
近年來,受霧霾天氣的影響,中國各地政府紛紛出臺相關政策,鼓勵新能源產業發展,推動節能減排,減輕霧霾災害加劇,國家在大力實施清潔替代和電能替代,推進能源系統的綜合優化,轉變用能方式和習慣,是現實而迫切的舉措。電能替代是從能源消費革命的角度,通過“以電代煤”、“以電代油”,全面提升終端電能效率、大幅減少排放。
2017年是燃煤鍋爐治理的收官之年,由于環保對污染物排放的要求將會杜絕使用燃煤鍋爐,很多企業都面臨燃煤鍋爐被取締的問題,那么企業用熱能耗的成本問題隨著而來,根據環保政策不再讓企業使用燒煤鍋爐了,燃煤鍋爐何去何從,企業用戶怎么辦?大部分鍋爐將需要改成燃天然氣鍋爐,但是天然氣運行成本高,是煤的3倍及以上,而且單燃氣管道的初裝開口費好幾十萬,購置燃氣鍋爐設備還需要投入不少的費用,還有的用戶反應在生產過程中燃氣供應不足,尤其是冬天優先民用供暖,企業只能停產,或者將鍋爐改成燃柴油鍋爐,使用成本會更高,而且燃油在燃燒過程有大量的含硫、碳化物等污染氣體排放,環保要求也相應要求很嚴格。總之各行各業需要使用鍋爐的企業都很頭疼,鍋爐在燃料替換后增加的能耗成本怎么辦?
二、項目情況
當前江門市利群塑料五金制品有限公司生產使用的燃煤蒸汽鍋爐型號為10噸/h,全天24小時生產,全月無休,每天使用煤量約30噸,使用蒸汽量約180噸,當前燃煤價格830元/噸。
三、各種能耗運行成本對比表(根據工廠當前使用的能耗數據參考)
注:煤的熱值=5500kcal/kg,柴油的熱值=10200kcal/kg,天然氣的熱值=8500kcal/m3,傳統電的熱值860kcal/kwh,高頻變頻加熱值1300~1600 kcal/kwh。
名稱
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燃煤
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燃柴油
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燃天然氣
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變頻電蒸汽爐
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使用蒸汽量/天
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180噸
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180噸
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180噸
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180噸
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消耗燃料/天
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19636kg
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10588kg
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12706m3
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0
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消耗電量/天
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1440kw
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200kw
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200kw
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55296kw
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能源單價
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0.83元/kg
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5.0元/kg
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3.5元/m3
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0.72元/kw
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能耗費用/天
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17334元
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53085元
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44326元
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39813元
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能耗費用/月/30d
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520044元
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1592555元
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1329797元
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1194393元
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脫硫脫硝費用/月
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27000元
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13500元
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0
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0
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人工費用/月
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54000元
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18000元
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18000元
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18000元
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鍋爐維護耗材(年檢、保養)
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30000元/月
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15000元/月
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15000元/月
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2000元/月
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鍋爐運行費用/月
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631044元
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1994820元
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1362797元
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1214393元
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年約運行費用
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757萬元
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1967萬元
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1635萬元
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1457萬元
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注:以上數據為理論值換算,最大功率運行,沒算熱效率。
整改能耗對比:
名稱
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燃煤
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按貴司現在使用蒸汽量,熱轉換效率為19636/30000=65.4%,蒸汽損失量(240-180)/240=25%。
變頻蒸汽爐2880KW產生蒸汽量為9.8T/H,能耗比為180/240*2880KW=2160KW,蒸汽使用效率為70%
實際用電量為2160*0.7=1512KW/H
能耗計算按效率70%算
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變頻電蒸汽爐
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使用蒸汽量/天
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180噸
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180噸
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消耗燃料/天
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30000kg
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0
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消耗電量/天
|
1440kw
|
48384kw
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能源單價
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0.83元/kg
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0.72元/kw
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能耗費用/天
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25936元
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34836元
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能耗費用/月/30d
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778104元
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104509元
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脫硫脫硝費用/月
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27000元
|
0
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人工費用/月
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54000元
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18000元
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鍋爐維護耗材(年檢、保養)
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30000元/月
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2000元/月
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鍋爐運行費用/月
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889104元
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1065094元
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年約運行費用
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1067萬元
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1278萬元
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整改能耗對比圖
四:改造方案---高效率溫代爾量子能量變頻主機+感應蒸汽發生器
1;當前工廠有350KG泡沫機20臺,150KG泡沫機8臺,每小時共需8.2噸蒸汽能耗;
2;溫代爾量子能量變頻提供整套加熱系統、技術指導和安裝。
3 ;20臺350KG泡沫機和8臺150KG泡沫機
溫代爾量子能量控制器
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數量
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參數
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主機尺寸
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單臺產生蒸汽/h
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方案1;額定功率120KW
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24套
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380V輸入
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1500MM/650MM/550MM
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350KG
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方案2;額定功率240KW
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12套
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380V輸入
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1800MM/800MM/600MM
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700/kg
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改造的目的:解決不允許燃煤鍋爐轉換為其他燃料鍋爐造成的高運行成本、高人力、高維護成本,以及達到環保要求和安全性。
4、方案改造方法:
(1)用一套120KW溫代爾量子能量變頻主機+感應蒸汽發生器帶兩臺150KG泡沫機,用一套120KW溫代爾量子能量變頻主機+感應蒸汽發生器帶一臺350KG泡沫機,工廠共有350KG泡沫機20臺和150KG泡沫機8臺共28臺.用溫代爾量子能量變頻主機+感應蒸汽發生器共需要24套。
(2)用一套240KW溫代爾量子能量變頻主機+感應蒸汽發生器帶四臺150KG泡沫機,用一套240KW溫代爾量子能量變頻主機+感應蒸汽發生器帶兩臺350KG泡沫機,工廠共有350KG泡沫機20臺和150KG泡沫機8臺共28臺.用溫代爾量子能量變頻主機+感應蒸汽發生器共需要12套。
方案結果:環保,自動控制無需人力操作,控制靈活生產需要幾臺就開幾臺減少能耗浪費,無維護費用。
(3) 烘烤房整改內容;
工廠總供消耗蒸汽約10噸/h,減去泡沫機8.2噸烘烤房則需要1.8噸蒸汽能耗,建議采用自動收集成品線及吹烘干箱,自動打包。
五、能耗計算(根據當前每天使用蒸汽量180噸計算)
達到當前熱能耗總量的溫代爾量子能量變頻控制配置是2880kw,每小時可產生蒸汽量為9.8噸/h,全天可產生蒸汽量為9.8噸×24h=235.2噸
當前每天使用蒸汽量約為180噸,設備運行功率約為180噸÷235.2=76.5%
總配置功率
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消耗電量/天
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能耗費用/天
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能耗費用/月
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維護費用/月
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年約能耗費用
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2880kw/h
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48384 kw
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34836元
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104509元
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2000元
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1254萬元
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注:以實際開機工作頻率和能耗只需工作70%功率以下,按70%計算能耗2016KW/H,全部開機計算;
六、項目投入
方案
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功率
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出氣量
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單價
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合計
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方案1
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120KW
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350KG/H
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20.4萬
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489.6萬
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方案2
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240KW
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700KG/H
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34.5萬
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414萬
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注:以上報價不含稅含運費及設備安裝費
七、溫代爾量子能量變頻控制產品介紹

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感應蒸汽發生器
1)120KW量子能量變頻感應加熱控制柜配350KG蒸汽發生器;
2)額定蒸發量350KG/H. 壓力0.7MPa 溫度170;
特點:采用加厚8毫米鍋爐鋼制作,經過超聲波探傷嚴格檢查;
安全:采用感應加熱,無明火,無火災安全隱患;
節能:感應熱效應效率達到98%以上,溫升時間快約15分鐘,安全環保零排放;
3)接口按照客戶現場標準需求時間,壓力對鍋爐的實際壓力一目了然,壓力控制器能精準的控制鍋爐在額定壓力范圍可靠工作;
2)彈簧式安全閥敏感度高,超壓力自動泄壓,防止鍋爐因壓力過大而造成爆炸事故,保護鍋爐安全運行;
3)采用效率高純銅材質的蒸汽閥門,效率高,可承受高達280的高溫;
4)當浮球上漲或下降到設定位置時,浮球開關會自動向水箱里停止供水或向水箱自動加水,保證鍋爐在安全水位范圍內工作;
5)全自動控制水位,當水位達到高水位時停止供水,當水位到達低水位時自動補水;
6)當水位不夠或缺水時主機會自動停止工作,防止干燒蒸發器避免事故發生;
7)多個電子溫度開關和機械溫度開關保護功能;
8)應用現代化工業4.0數據采集,讓所有應用一切透明話;(附加功能)
溫代爾量子能量變頻感應加熱主機
1、額定功率120KW/240KW . 輸入三相380V/50HZ。輸出電壓0-1000V,輸出頻率5KHZ-20KHZ.,過流保護,過壓保護,欠壓25%保護,過熱保護,輸出短路保護,缺相保護。
2,溫代爾量子能量變頻加熱設備采用智能采樣閉環反饋系統,自動根據不同時間段的溫度選擇不同的功率輸入方式,使加熱系統在最高效節能情況下運用。
3、溫代爾量子能量變頻加熱設備采用分段分時加熱,時時跟蹤用氣量,選擇不同功率輸出,能在工廠快速生產時增大出氣量,同時在小用氣量和保溫時減少輸出功率從而達到節能效果,所以加熱系統的功率絕大部分時間不是最大功率。在正常生產時,溫代爾加熱系統會跟據生產用氣量和蒸汽溫度就地跟蹤調節,進行間斷加熱和減小功率輸出加熱。當不生產時,保溫加熱時,輸出功率一般為總功率的10%-20%
4、溫代爾量子能量變頻加熱系統是通過控制線圈產生磁切割,加熱鍋和鍋內金屬的分子在磁切割下形成離子碰撞從而產生熱量(加熱線圈本生不產成熱量)。
5、溫代爾量子能量變頻加熱設備與電熱絲爐相比,溫代爾量子能量變頻加熱主要是運用分子運動發熱,不管功率大小都再做有用功,而傳統的電阻加熱是輻射傳熱在沒達到被加熱物溫度以上時做的是無用功因而減少了熱量對外輻射傳遞的損失,首先從工藝上得到了很大的熱量節省,電阻絲爐本身是一種非常落后的加熱方式,在本身消耗能量的情況下也不能最高效選擇加熱點,所以不管是電阻絲加熱還是電熱管加熱都容易壞,壽命不長。