焦化离心机K1101中压变频器更新改造(方案设计) 本文关键词：离心机，焦化，方案设计，变频器，更新改造
焦化离心机K1101中压变频器更新改造(方案设计) 本文简介：设计方案项目号：文件号:B148-12-HV-01-DP01-0001修改：0设计阶段：方案设计中国石油化工股份有限公司石家庄炼化分公司焦化离心机K1101中压变频器更新改造修改0123日期编制校核审核设计方案项目号：文件号：B148-12-HV-01-DP01-0001修改：01设计依据1.1设计
焦化离心机K1101中压变频器更新改造(方案设计) 本文内容：
设
计
方
案
项目号：
文件号:B148-12-HV-01-DP01-0001
修改：0
设计阶段：
方案设计
中国石油化工股份有限公司石家庄炼化分公司
焦化离心机K1101中压变频器更新改造
修改
0
1
2
3
日期
编制
校核
审核
设
计
方
案
项目号：
文件号：B148-12-HV-01-DP01-0001
修改：0
1
设计依据
1.1
设计任务委托书《焦化离心机K1101中压变频器更新改造》。
1.2
石家庄炼化分公司焦化车间提供的相关设计资料。
1.3
国家相关标准及规范。
2
设计原则
2.1
选用技术先进、运行可靠的设备，力求做到技术新、投资省、综合利用效益好；
2.2
积极、稳妥、可靠和实事求是的原则，做到工艺合理、技术先进、成熟可靠；
2.3
尽可能利用现有设施，遵循少投入、多产出、适时投入、快速产出的原则；
2.4
精心设计，降低能耗，减少环境污染。
3
室外设计气象参数
3.1
大气压力
冬季：1016.9毫巴
夏季：995.6毫巴
3.2
室外计算干球温度：
冬季供暖：-8?C
冬季空调：-11?C
冬季通风：-3?C
夏季通风：31?C
夏季空调：35.1?C
3.3
夏季空调室外计算湿球温度：26.6?C
3.4
室外计算相对湿度:
冬季最冷月平均：52%
夏季最热月平均：75%
3.5
室外平均风速：
冬季：1.9m/s
夏季：2.1m/s
3.6
最多风向：
冬季最多风向：C
夏季最多风向：C
4
设计使用的主要标准
GB
50019-2003
采暖通风与空气调节设计规范
SH
3004-1999
石油化工采暖通风与空气调节设计规范
GBZ
1-2010
工业企业设计卫生标准
GB50235
工业金属管道工程施工及验收规范
GB50274
制冷设备空气分离设备安装工程施工及验收规范
GB50169
电器装置安装工程
接地装置施工及验收规范
GB50170
电器装置安装工程
旋转电机施工及验收规范
GBJ93
工业自动化仪表工程施工及验收规范
GB3095-96
环境空气质量标准
GB16297-96
通风与空调工程及验收标准
GB12348-90
大气污染物综合排放标准
5
设计内容概述
5.1
项目范围
焦化装置6KV高压变频器更新及室内空气除尘、净化设计。
5.2
现状及存在的问题
炼油一部80万吨/年焦化装置，设有一台焦化富气离心式压缩机，型号EZ35-4+4。压缩机加工负荷量受800万吨油品升级改造项目影响，在明年将进行调整，装置一部分原料至渣油加氢车间，所以焦化富气量有所下降，加氢低压酸性气也不再作为进气源，所以压缩机将会降低运行负荷，压缩机目前现有调节方式为旁通调节，即将富余的被压缩的气体通过旁通调节阀节流到进气总管，运行负荷降低至50%时，压缩机旁通阀开启将会有60%的气体返回进气总管。
上述调节方式极大的浪费了电能，按照《国务院关于印发节能减排“十二五”规划的通知》（国发【2012】40号）文件要求，应对压缩机系统实施变频调速节能改造，优化系统运行和控制，提高系统整体运行效率。现有焦化离心机K1101中压变频器为2004年安装的罗宾康NXG中压空冷变频器，在使用过程中，故障率较高，现已停用三年，经检查功率单元模块已有多个出现故障，无法使用。
焦化装置6KV高压变频器室紧邻焦化废水池及原煤堆场，原煤装运及大风天气均产生大量粉尘，而变压器室通风系统的新风未经过滤直接引入室内，导致室内空气质量达不到《石油化工控制室和自动分析控制室设计规范》SH
3006-1999环境条件的要求，严重污染变频器室设备及仪表，导致变频器使用寿命缩短。
5.3
改造方案及内容
根据800万吨油品升级改造项目投产后的生产计划安排，压缩机负荷率为50%～70%，为了压缩机系统实施变频调速节能，优化系统运行和控制，提高系统整体运行效率。将变频室内原有变频器拆除，在原有位置新上一台6KV高压变频器，型号：PF7000。
《石油化工控制室和自动分析室设计规范》SH3006-1999给出的常规仪表控制室的含尘浓度标准为粒径小于10μm的灰尘的含尘浓度小于0.2mg/m3。《环境空气质量标准》GB3095-96中三级大气质量标准规定粒径小于10μm的灰尘的可吸入颗粒物的浓度值为0.25
mg/m3。按此计算，采用初效过滤器和中效过滤器完全可以满足要求。
故此，新上一台空气净化装置，型号：HD-YD15
额定风量：20000m3/h。规格尺寸：1300×1300×3000mm，额定功率：5.5KW。室外空气经过设备的除尘净化后，再送入变频室内。室内维持微正压状态，从而使粉尘无法进入室内，以避免变频器室内部环境被污染，满足室内的含尘浓度标准的要求。
5.4主要设备选型
序号
名
称
数量
(台)
规格说明
单台
质量
(kg)
备注
1
6KV高压变频器
1
型号：
PF7000
使用标准：IEC，NEMA
7400
额定容量：1600KW
2250KVA
变频器额定效率：98%
尺寸：4100×1000×2784
重量：7400kg
2
空气净化机组
1
型号：HD-YD15
额定风量：20000m3/h。
2000
规格尺寸：1870×1300×3800mm，
电机额定功率：5.5KW，2台（一开一备）
注：内装初效过滤器4个，中效过滤器4个。（根据焦化环境条件，初效估算使用寿命1-2个月
中效估算使用寿命3-4个月）备用3年耗材
3
恒温恒湿空调
1
型号：HFD26WSM
额定功率：10KW
700
6
项目节能统计
根据800万吨油品升级改造项目投产后的生产计划安排，压缩机负荷率为50%~70%，以
70%负荷考虑，综合效率为60%，则每年节电量为480KW×60%×8400H=2419200KW.H。
表一：压缩机负荷省功表
压缩机负荷（％）
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
指示功（KW）
1600
1440
1280
1120
960
800
640
480
320
160
省功（KW)
0
160
320
480
640
800
960
1120
1280
1440
7
配件更换及运行能耗统计：
1、
配件更换：初效过滤网更换频率1年12次，价格：0.1万元；中效过滤网1年更换4次，价格0.2万元，年费用为0.15万×12+0.3万×4=3万元
2、进风鼓风机耗电量：额定功率5.5KW，全年以8400工时计算，年耗电量为5.5KW×8400H=46200KW.H；
3、机组自身发热量：功率56KW，全年以8400工时计算，年耗电量为56KW×8400H=470400KW.H。
4、空调耗电量：额定功率10KW，半年开以4200小时计算，年耗电量为10KW×4200H=42000KW.H
8
经济效益统计：
压缩机以70%负荷考虑，电价以0.61元/KW.H计算，则年节能利润为：（每年节电量
–
年运行能耗）*电价
–
配件更换费用=（2419200KW.H
–
46200KW.H
–
470400KW.H
–
42000KW.H）*0.61元/KW.H
–
3万元
=110.50万元
9
投资估算
8.1
项目概况
现有焦化离心机K1101中压变频器为2004年安装的罗宾康NXG中压空冷变频器，在使用过程中，故障率较高，现已停用三年，经检查功率单元模块已有多个出现故障，无法使用，需更换为罗克韦尔AB的PF700系列双PWM变频器，并根据生产要求变频器能实现不停机状态的在线工变频切换功能。
8.2
本投资估算为石家庄炼化公司变频器系统节能改造项目的可行性研究报告的投资估算，是对项目建设和生产运营所需投入的全部资金进行估算。
8.3
投资估算范围
本投资估算所包括的主要工程包括土建、电气、仪表、暖通等单位工程。
8.4
投资估算依据
1）土建工程：根据河北省定额测算的综合造价指标编制，执行《河北省建筑工程概算定额》及配套文件。
2）安装工程：依据中国石油化工集团公司[中石化（2008）建字635号文]《石油化工安装工程概算指标》（2007版）计列。安装费按中国石化建[2011]960号《关于2011年动态调整石油化工安装工程定额和指标的通知》中人、材、机费用调整规定进行调整。
3）设计费：按计价格[2002]10号文“国家计委、建设部关于发布《工程勘察设计收费管理规定》的通知”的设计收费标准计取。
4）建设单位管理费：依据中国石油化工集团公司《石油化工工程建设费用定额》（2007版）及《石油化工项目设计概算编制相关文件》（2007版）计列。
5）工程建设监理费依据国家发展改革委、建设部关于印发《建设工程监理与相关服务收费管理规定》的通知（发改价格[2007]670号
2007年3月30日）计取。
6）预备费：按6%收取。
8.5
投资估算主要参数
1）主要材料价格执行《石油化工安装工程主材费》（2007版），并根据相关规定调整，不足部分参照现行市场价格，其运杂费按材料原价的4%计取。
2）主要定型设备价格根据专业技术人员询价计取；
3）固定资产其他费9.30%；
4）预备费费率6%
8.6
项目总投资
本概算建设投资为327.62万元。
其中：
设备购置费：271.89万元
主要材料费：
3.08万元
安装费：3.34万元
建筑工程费：
0.30万元
其他费用：
49.01万元
8.7
投资估算内容
1）工程费用估算
工程费用采用工程量法进行详细估算，根据材料表反映的工程量计算相关工程费用。详见：设备及安装工程概算表。
2）其他费用及预备费
其他费用和预备费，详见：总概算表。
3）流动资金
该项目属于节能系统改造项目，不计流动资金。
10
资金来源
本项目以合同能源管理模式合作，工程建设投资100％费用由北京中环信科科技股份有限公司筹措。
附录：
空气净化机组剖析图
变频器技术规范书
1、空气净化机组剖析图
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