前工礦企業(yè)大部分風(fēng)機(jī)長期在低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，造成了大量的電力浪費(fèi)，對風(fēng)機(jī)進(jìn)行有效的
變頻改造具有重大的經(jīng)濟(jì)意義。
關(guān)鍵詞 風(fēng)機(jī)風(fēng)門 改造 變頻
中圖分類號ＴＫ０１ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼Ａ
１現(xiàn)狀與改造的必要性 經(jīng)過對原系統(tǒng)進(jìn)行分析．本方案所用 器１臺(tái)（型號：ＡＣＳ ８００—０４．－－４００—３＋Ｐ９叭）．
變頻器可靠性高，長期運(yùn)行無故障：變頻器 價(jià)格約２８．８萬元（含運(yùn)輸及保險(xiǎn)費(fèi)）；（多
以雙環(huán)公司為例．雙環(huán)熱電廠共有鍋 有旁路功能．一旦出現(xiàn)故障．可使電機(jī)切換 ３８０Ｖ．３１０ｋｗ異步電機(jī)ｌ臺(tái)．價(jià)格約５萬爐８臺(tái)．風(fēng)機(jī)長期工作在低負(fù)荷狀態(tài)下．風(fēng) 到工頻運(yùn)行：調(diào)速范圍大（０。５０Ｈｚ），效率 元；④電纜４００Ｖ低壓電纜，１０ｍ，約０．３萬量調(diào)節(jié)依靠調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)擋板．引風(fēng)機(jī)擋板開 高（＞１９８％），可以按照工藝要求，實(shí)現(xiàn)電機(jī) 元；控制電纜：１００ｍ，價(jià)格約１．ｏ萬元；⑤控度一般為３０％一６０％．風(fēng)機(jī)長期低負(fù)荷運(yùn) 轉(zhuǎn)速的自動(dòng)控制；有共振點(diǎn)跳轉(zhuǎn)設(shè)置．能使 制盤價(jià)格約１萬元：⑥安裝、調(diào)試費(fèi)約１．５行．大量能量損失在擋板阻力．以及由于擋 電機(jī)避開共振點(diǎn)運(yùn)行．使電機(jī)、風(fēng)機(jī)不發(fā)生 萬元；⑦１臺(tái)風(fēng)機(jī)的變頻器改造，全部投資板的開度小而造成風(fēng)機(jī)機(jī)械效率的大幅下 約為４２．６萬元．
喘振。
針對以上要求．實(shí)行變頻改造的示意 ３．２效益分析
降上。既造成電力浪費(fèi)．同時(shí)又造成流量和
風(fēng)壓不穩(wěn)、損壞風(fēng)機(jī)、風(fēng)門等設(shè)備，影響風(fēng) 圖見圖１． 變頻改造后的單臺(tái)引風(fēng)機(jī)年節(jié)電量、機(jī)及電機(jī)的使用壽命。其中．２群、群鍋爐引 風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)．如果變頻器出現(xiàn)嚴(yán)重故 節(jié)電率、年節(jié)約電費(fèi)（已扣除變損和線損）：風(fēng)機(jī)電機(jī)性能參數(shù)見表ｌ。 障．電機(jī)切換到工頻電網(wǎng)運(yùn)行，檢修變頻 ①年節(jié)電量，經(jīng)初步計(jì)算年節(jié)電量為、５６萬
ｋｗ，｝ｌ；②節(jié)電率．經(jīng)初步計(jì)算節(jié)電率為５０—表１ ２＃、錯(cuò)鍋爐引風(fēng)機(jī)電機(jī)性能參數(shù)
５５％；③年節(jié)約電費(fèi)（電價(jià)：０．４５元／ｋｗ／ｈ），
經(jīng)初步計(jì)算年節(jié)約電費(fèi)為２５．２萬元；④采
用變頻改造后．按年均節(jié)約電費(fèi)約２５．２萬
元．１．５年即可收回投資，而投入的設(shè)備使
用壽命不低于２０年；⑤采用變頻改造后，２變頻改造原理與方案 風(fēng)機(jī)的使用壽命有所提高．維修費(fèi)用有所２．１改造原理 下降。
采用變頻改造．把風(fēng)門全開．使用變頻 ４建議
器采集工況風(fēng)量需求．自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)
速．達(dá)到供應(yīng)風(fēng)量的最佳值．使風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 建議廠方采用低壓變頻改造方案．實(shí)與風(fēng)機(jī)的負(fù)荷保持同步．可最大限度地節(jié) 現(xiàn)節(jié)能降耗、安全運(yùn)行。特別是隨著煤價(jià)的約電能．并提高設(shè)備的使用壽命．實(shí)現(xiàn)節(jié)能 不斷攀升．化肥生產(chǎn)的電價(jià)將會(huì)出現(xiàn)較大降耗的目的。 幅度的提高．節(jié)約用電、降低產(chǎn)品成本、提２．２人體改造方案 高企業(yè)核心競爭力．是企業(yè)永恒的主題。
圖ｌ變頻改造買行示器圍 （責(zé)任編輯 曉 天 楊 柳 ）
因原風(fēng)機(jī)電機(jī)是６０００Ｖ高壓電機(jī)．如
直接使用“高一低一高”賃式的高壓變頻 器：變頻器檢修完畢后，通過復(fù)位按鈕，返
器。則高壓變頻器價(jià)格較高：而且電機(jī)很 回原變頻調(diào)速狀態(tài)。
小．節(jié)電量有限．投資與節(jié)電量相比，經(jīng)濟(jì) 正常生產(chǎn)時(shí)引風(fēng)機(jī)的入口閥全開，根
上不合算。故推薦采用“高一低”方式的高 據(jù)鍋爐爐膛負(fù)壓狀況自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
壓變頻方案：即使用ｌ臺(tái)３１０。３５０ｋＷ的變 ３變頻改造投資與效益分析（以改
壓器．將原電源電壓６０００Ｖ變到３８０Ｖ后采 造ｌ臺(tái)為例）
用低壓變頻器．將原６０００Ｖ高壓電機(jī)更換
為３８０Ｖ低壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)。采用“高一低”方 ３．１改造投資分析
案可節(jié)約投資４０％以上。 ①變壓器ｌ臺(tái)，價(jià)格約５萬元；②變頻
污水處理廠的直聯(lián)式沼氣風(fēng)機(jī)效益分析
摘 要: 城市污水處理廠中污泥厭氧消化產(chǎn)生的沼氣是一種很有潛力的清潔能源。采用直
聯(lián)式沼氣風(fēng)機(jī)既可以節(jié)電、節(jié)熱,又可以減少沼氣利用過程中產(chǎn)生的二氧化硫,具有顯著的經(jīng)濟(jì)和
環(huán)境效益。
關(guān)鍵詞: 污水處理; 沼氣利用; 直聯(lián)式沼氣風(fēng)機(jī)
中圖分類號: X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: C 文章編號: 1000- 4602
污泥厭氧消化由于具有污泥穩(wěn)定、減容和滅菌 出水端溶解氧平均值為2.0mgL),僅需1臺(tái)直聯(lián)等效果而在污水處理廠中廣泛應(yīng)用,其副產(chǎn)物沼氣 式沼氣風(fēng)機(jī)即可滿足要求,當(dāng)沼氣量不足、直聯(lián)式沼作為清潔能源能夠直接回用于污水處理工藝,具有 氣風(fēng)機(jī)檢修或需氣量劇增時(shí),電動(dòng)風(fēng)機(jī)也可自動(dòng)投突出的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。 入運(yùn)行。
1 工藝概況
青島市團(tuán)島污水處理廠采用A2O生物處理工
藝,設(shè)計(jì)處理水量為10 104m3d,實(shí)際處理水量為
4.5 104m3 d。其工藝流程見圖1。
圖2 沼氣凈化和利用系統(tǒng)
團(tuán)島污水處理廠進(jìn)水中的23為生活污水,由
于青島是一座傳統(tǒng)的節(jié)水型城市,再加上無化糞池
等原因使得進(jìn)水濃度一般比其他城市高1~ 2倍,這
在一定程度上使團(tuán)島污水處理廠沼氣的產(chǎn)量和質(zhì)量
較理想(沼氣成分見表1),沼氣熱值達(dá)26703kJm。3
沼氣風(fēng)機(jī)自2001年1月正式運(yùn)行以來效果明顯。
表1 團(tuán)島污水處理廠沼氣成分 %
項(xiàng) 目 CH CO CO H O
4 2 2 2
圖1 團(tuán)島污水處理廠工藝流程 體積分?jǐn)?shù) 64.2 26 1.0 8.0 0.8
污泥經(jīng)濃縮后采用中溫一級消化,可產(chǎn)沼氣 2 經(jīng)濟(jì)效益分析
6000m3 d,經(jīng)完善的沼氣凈化系統(tǒng)處理后再利用
2 1 投資
(見圖2)。 總投資包括一次性投資與日常損耗兩部分。
處理后的沼氣一方面用于沼氣鍋爐,可為消化 一次性投資(I1)
池自身提供熱量;另一方面用于直聯(lián)式沼氣風(fēng)機(jī),可 設(shè)備:直聯(lián)式沼氣風(fēng)機(jī)(TBG616V12K 沼氣發(fā)替代電動(dòng)風(fēng)機(jī)為生物池內(nèi)的微生物供氧。全廠共設(shè) 動(dòng)機(jī)+TURBO離心風(fēng)機(jī))單價(jià)為728763馬克套,有4臺(tái)電動(dòng)風(fēng)機(jī)和2臺(tái)直聯(lián)式沼氣風(fēng)機(jī)。目前生物 兩套共計(jì)1457526馬克;
池需要的供氣量平均為13670m3 h(可保持消化區(qū) 脫硫塔:210195馬克;
!80!
2002Vol.18 中國給水排水 No.2
管道:40萬元; 采用靜態(tài)投資回收期法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析,即投資
則I1=592萬元(按3.31元馬克計(jì))。 回收期= 總投資(I1) (年平均現(xiàn)金流入量+ 折舊
? 日常損耗(I2) D),其中年平均現(xiàn)金流入量= S1+ S2- I2。則考
發(fā)動(dòng)機(jī)損耗:沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)每運(yùn)行500h換一次 慮折舊時(shí)投資回收期為1.72a;不考慮折舊時(shí)投資油(200L)及過濾器,花費(fèi)6800元次。若綜合考慮 回收期為1.96a。
設(shè)備檢修、冬季氣量不足以及兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)互為備用 3 環(huán)境效益分析
等因素,全年運(yùn)行時(shí)間按9個(gè)月計(jì)(6480h),則費(fèi) 為減輕腐蝕,沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)對沼氣中的硫含量有用為8.8萬元a; 較高的要求,因此必須在沼氣管路上設(shè)置脫硫塔。
火花塞、溫度繼電器等配件損耗:3萬元a; 團(tuán)島污水處理廠的干式脫硫塔脫硫率達(dá)92%,可使
硫的含量從6246mgm3降為450mgm,沼氣脫3
脫硫塔填料:2萬元a;
硫后既保護(hù)了發(fā)動(dòng)機(jī)又可以大大降低尾氣中的SO2
則I2=13.8萬元a。
排放量,可削減的SO2排放量達(dá)25ta。
22 節(jié)能效益
節(jié)電(S ) 4 結(jié)論
1
沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)的滿負(fù)荷功率為450kW,正式運(yùn)行 在進(jìn)水濃度高、污泥量較大、設(shè)有污泥消化以來的平均負(fù)荷率為60%,則平均功率為270kW, 池的城市污水處理廠,一次性投資直聯(lián)式沼氣風(fēng)機(jī)扣除冷卻塔、自控件等附屬設(shè)備的耗能(約為10 系統(tǒng)是經(jīng)濟(jì)可行的,在正常情況下兩年內(nèi)即可收回kW),所以可節(jié)電260(kW!h) h,電費(fèi)按0.75元 投資。
(kW!h)計(jì),則S = 126.4萬元a。 ? 與沼氣風(fēng)機(jī)配套的脫硫裝置可大大削減
