山東先河悅新機電股份有限公司龍門刨床電氣化節能改造項目

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一、案例名稱

山東先河悅新機電股份有限公司龍門刨床電氣化節能改造項目

二、案例業主

山東先河悅新機電股份有限公司位于淄博市淄川區，現有員工1100余人，資產總額1.1億元。公司下屬10個生產經營單位，主要生產礦山機械、電器設備、冶金設備、金屬表面工程防腐、不銹鋼制品、鑄造、各類機電設備安裝及鋼結構件制作安裝等。擁有大型機床設備若干套，年銷售收入過億元，月耗電30萬千瓦時。

三、案例內容

1.技術原理及適用領域

開關磁阻電機直接減速驅動龍門刨床工作臺，往返一次，完成一個加工周期，包括工作臺前進和后退兩個階段，前進時進行工件切削;后退時空程返程。在一個周期內有多個階段，轉速和時間設定都不一樣。每個階段都有相應的參數進行控制。用此技術對現有擴大機-發電機-電動機組(A-G-M)驅動系統的龍門刨床進行節能改造。

現有龍門刨床的電氣控制系統主要包括工作臺的主傳動和進給機構的邏輯控制兩大部分。目前，國內龍門刨床的主傳動系統-部分是20世紀50年代的電機擴大機-發電機-電動機組(A-G-M)驅動系統，系統的邏輯控制普遍采用繼電器控制,故障率高低速時損耗大，功率因數低，并且對電網和機械的沖擊很大，維修麻煩。也有部分電機采用變頻調速系統替代原有的主傳動系統，但變頻器存在低速轉矩小、電流大、電機溫升高等問題，也不能完全解決存在的問題。因此，需要采用開關磁阻電機新的動力系統來取代現有的龍門刨床的主傳動系統，以提升龍門刨床的性能。

2 .案例實施情況

項目實施單位已完成對客戶龍門刨床節能技術改造。由于開關磁阻電機所具有的特性，將其用于龍門刨床主拖動系統優勢十分明顯。

(1)調速范圍寬，動態響應快，工作臺運行平穩。

(2)低速運行效率高，電機發熱量小，無需單獨散熱風機。

(3)換向平穩，沖擊小。傳動系統的間隙會造成換向沖擊，改造后，換向采用了S線柔性控制，可減小機械沖擊與振蕩。

(4)只需一臺電機和一臺電控柜，即可完成對龍門刨床的控制，占地面積少。

(5)對電網的沖擊小。開關磁阻電機具有起動轉矩大，起動電流小的特點，避免了頻繁換向對電網的沖擊。

(6)高低速參數自適應。采用數字化控制，高低速運行參數自適應，，工作臺速度變化時不需調節參數。

(7)可靠性高。電機結構簡單，繞組采用特殊加工工藝，在頻繁換向沖擊下，可以長期可靠運行。

(8)調試簡單，維護方便。

(9)現場調試簡單，只需設定控制器的參數即可完成調試。控制柜使用的繼電器和接觸器的數量減少,減小了設備的維護量。

四、項目年節能量及節能效益

開關磁阻電機驅動系統在寬廣的調速范圍內都具有高效率，與傳統四機組驅動系統相比，節能20%~40%，可在1年內收回改造成本。

該項目舊刨床的工作臺驅動由120kW交流機組、120kW直流發電機組、2臺60kW直流電動機組及8kw交磁擴大機(具體以實際功率為準)組成。假定各電機效率為90%則電機本身損耗為10%，可見，每小時僅系統損耗就為60x10%(交流機)+60x90%x10%(發電機)+60x90%x90%x10%(直流機)+4(交磁擴大機)=40.52kW。計算起來每年耗電量為:40.52kWx10小時x30天x12月=145872kW·h。每臺損耗折合標準煤為50.33噸/年。

開關磁阻電機還有良好的小電流啟動和寬范圍調速等性能，再考慮傳動損耗等各方面因素，因此改造后節能效果很理想。

五、商業模式

該項目采用節能效益分享型方式運作即節能服務公司與業主共同簽署能源管理合同。主要條款包括:全部技改資金節能服務公司承擔，業主從連續五年節能效益中拿出80%按月支付節能服務公司，作為投資回報。節能效益的測算由具有節能評估資質的單位認定或雙方依據測試結果確定。其月節能效益的計算方法，即以雙方認可的節電率和提高的經濟效益為準。此費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年內設備改造部分所有權歸節能服務公司，5年后歸業主所有。

六、融資渠道

該項目單套設備改造投資為10萬元(包括后期運行維護費用)，由節能服務公司自有資金提供。

七、優惠政策

開關磁阻電機以其優越的性能被各級政府列為重點推廣的節能新產品。電機系統節能被列為國家十大重點節能工程和山東省三個“100”項重點推廣的節能新技術。因此，該項目為國家鼓勵的節能項目，同時，該項目符合國辦發〔2010〕25號《關于加快推行合同能源管理促進節能服務產業發展的意見》文件精神，可以爭取各項稅收優惠政策獲得獎勵資金。