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1 “中国电机系统节能项目”概况
1.1 项目背景
电机系统广泛应用于风机、水泵、鼓风机、压缩机、冰箱压缩机、传送机、机械以及许多类型的设备。中国电机系统年耗电量在6000亿度以上，占中国电力消费总量的50％以上。中国电机的平均效率约低于美国和加拿大3-5％，风机和水泵的效率低8-10％，系统效率更低。通过系统改造，可以至少节约20%的能耗。国家计委对电机系统节能非常重视，已把电机系统节能作为“十五”节能计划的重要内容。
1996年，国家计委和美国能源部开始组织中美两国在能效领域的合作，电机系统节能是其中一个重要领域。经过中外专家的共同努力，2001年争取到了联合国基金的援助，用于开展中国电机系统节能项目。
1.2 项目总体情况
项目名称:中国电机系统节能项目
执行单位:联合国工业发展组织
合作单位:美国能源部、美国能源效率经济委员会、劳伦斯伯克利国家实验室、中国国家技术质量监督局
国家对口单位: 国家发展计划委员会。
联合国援助资金:$1,520,000;
其它资金:中国企业与金融机构的项目融资:$800,000;
美国能源部的实物及旅费投入:$449,000
中国机构与组织的实物投入:$220,500
能源基金会赠款:$50,000
总计:$3039，500
项目周期:2001年9月-2004年6月，30个月
1.3 项目总体目标
(1) 开发一系列教育材料和应用工具(如:软件)来协助电机系统专家和工厂工程师评价和更好地优化电机系统;
(2) 培训一组至少10名电机系统优化专家;
(3) 在江苏和上海的不同工业部门实施和评估8个系统改进示范项目，并准备项目的案例研究;
(4) 为另外至少400名上海和江苏工厂经理和工程师提供培训，并为另外至少30个上海和江苏的工厂提供技术评估，协助他们开发和承担自己的电机系统优化项目。
(5) 修订电机系统经济运行标准;
(6) 协助中国政府制定国家电机系统改进计划。
1.4 项目设计思想
(1) 通过培训国内专家在上海、江苏建立一支电机系统优化专家队伍。
(2) 通过扩大培训，提高企业对电机系统节能潜力和效益的认识，增强自觉实施电机系统优-化的自觉性。
(3) 通过对工厂电机系统的评估，帮助企业找出节能机会，实施节能改造。
(4) 实施示范项目，为企业电机系统改造树立典范。
(5) 通过广泛的宣传活动，使更多的企业了解和实施电机系统改造。
1.5 项目实施组织安排
赠款机构: 联合国基金
项目执行单位: 联合国工业发展组织
项目领导机关: 国家发改委，对项目总负责
国家项目办: 国家发改委能源所效率中心负责项目
协调与评估
总承包单位: 中国节能投资公司
项目分包单位: 上海节能服务中心 江苏省节能技术服务中心
1.6 中国电机系统节能项目实施框架
中国电机系统节能项目实施框架如图1、图2所示。
1.7 项目进展情况
(1) 2001年9月项目正式启动;
(2) 培训教材和应用工具的开发、翻译工作已经完成;
(3) 采购了项目用测试仪器和设备，已经完成了为国内电机系统优化专家举办的风机、泵及压缩机系统优化三个教员培训班;
(4) 已完成工厂经理和工程师培训班已举办了10个，培训人员700多人，超额完成合同要求的培训人数目标;
(5) 已经完成4个示范项目(合同要求8个);
(6) 已经为20个上海和江苏的工厂提供了技术评估，协助他们确认和承担自己的电机系统优化项目;
(7) 进行了广泛的宣传工作。
2 下一阶段的工作
(1) 按计划明年上半年完成实施4个示范项目;
(2) 完成8个示范项目案例，已完成2个，还需完成6个;
(3) 工厂经理和技术人员培训班基本完成，上海、江苏准备年底前各再举办一个培训班;
(4) 完成出国考察学习，计划明年1月份;
(5) 及时编写项目季度进度报告;
(6) 编写一本培训教材，包括电机系统优化的授课教材、正在修订的系统经济运行标准以及该项目总结报告，用于项目的推广与宣传，明年6月份完成。
3 案例介绍
3.1 上海新亚药业有限公司循环冷却水系统节能项目案例
(1) 新亚药业是生产药品的大型企业，2001年产值达30亿元人民币，实现利税达到7700万元人民币。
(2) 新亚药业2001年总电能消耗约1698万kWh，占公司总能耗的60％，其中循环冷却水系统年耗电量214万kWh(包括风机)，占总耗电量的13％。
(3) 该系统原来主要由4台循环水泵(3台160kW和1台75kw)和5台500吨冷却塔(配有5台15kW风机)组成，于1995年12月投入使用。其中，3台160kW的水泵平时开2台备1台，年运行时间约5000小时/台，年耗电量178.8万kWh;1台75kw的水泵年运行时间约4000小时，耗电24.3万kWh。
3.2 系统存在的问题
(1) 泵的选型不合理，扬程偏大。28m扬程的水泵足以满足系统要求，而原系统却配备了3台扬程为41m的水泵;
(2) 泵的流量不能调节，循环水量偏大。根据测试数据分析，系统最大要求流量在1350m3/h，年平均流量仅700m3/h;
(3) 循环水水质问题。冷水机组内存在明显的结垢现象，导致该系统阻力压降超过设计指标的1倍以上;
(4) 冷却塔冷却能力下降。
3.3改造方案
(1) 重置水泵动力系统的改造方案如图3所示。根据测试结果和系统需求，选择了2台上海连成泵业生产的单级双吸中开蜗壳式350-380型离心泵:额定流量1424m3/h，扬程31m，水泵为一开一备。另外，对泵的出入口管道安装进行了改进，进一步减小了系统阻力。
(2) 对管道系统进行水处理。采用华东理工大学上海多佳水处理科技公司的水处理技术对冷水机组、冷冻水机组的冷凝器以及循环水管道进行全面的清洗，大大减小了管道阻力，提高了水质，如图4所示。
(3) 更换冷却塔，如图5所示。与上海交大风冷技术研究中心有限公司合作，选用了4台浙江上风集团制造的FNW-700型低噪方形逆流式冷却塔，并对风机(4组×4台×4kW)进行自动控制
(4) 采用全自动控制技术。根据季节变化对循环水负荷变化的影响，采用1套P-T集散控制系统，采集几十个现场实时数据，通过PLC的分析判断，全自动运行。
3.4 节能经济效益
(1) 项目总投资120万元。
(2) 改造前平均功率269kW，年耗电量214万kWh，年电费130万元;改造后平均功率130kW，预计年耗电量小于104万kWh，年电费64万元。
(3) 每年节电量110万kWh，年节约电费66万元，投资回收期1.8年
4 未来电机系统节能领域的国际合作(EUEEP)
中国终端能源效率项目(EUEEP)的设计是支持1个中国政府开发的，共有4个阶段、为期12年的能源效率项目中的第一阶段。项目目标:
(1) 强化节能信息的收集、开发和传播能力;
(2) 加强节能法规、政策、规范、标准的建设及其实施;
(3) 探索发展节能融资机制;
(4) 加强节能执法和技术服务队伍的能力建设，从而推动我国加速建立符合国情、适应社会主义市场经济要求的可持续节能能力，促进终端用能效率的长期持续提高，同时为减少全球温室气体排放做出积极贡献。
4.1 两个具体目标
(1) 辅助和支持我国实现2003-2012年能源消费弹性系数基本维持在0.5左右的水平，3年累计实现节能量为1900万吨标准煤;
(2) 到2012年我国基线能源需求降低至少1%，12年累计节能量约11200万吨标准煤。
4.2 项目实施
项目实施机构框架如图6所示。
工业部门
(1) 自愿协议(将在选定的行业中，在示范项目的基础上开始实施);
(2) 新增和现有设施与设备的节能设计规范(在EUEEP实施中的第一阶段在水泥和石化行业中开展);
(3) 工业、住宅和服务部门设备的能效标准;
◆ 中国电机系统节能项目
◆ 主要工业用能设备的节能标准、标识和推广
◆ 住宅和服务机构设备的节能标准、标识和推广
◆ 重点用能企业能源管理系统和报告项目
5 中国电机系统市场转换项目
总体目标:提高系统设计人员和能源管理专家的优化电机设计能力
5.1 阶段一目标:
(1) 目标
l 节能2Mtce。
l 要建立设计标准、开发标识、提高5个电机系统节能 服务机构的能力、修改设计院现行的作法以推动中国高效电机系统的应用。开展两个地区的高效电机系统示范项目，培训至少3个电机系统服务机构的人员。
l 在优化电机系统设计标准方面进行培训、技术援助以及示范项目。
(2) 主要活动:开发一个帮助4个工程设计院使用优化电机系统设计标准
a) 选择至少4个工程设计院参与到优化设计标准的示范项目中
b) 对至少4个工程设计院的高级设计人员进行优化电机系统设计标准的培训
c) 协调专家对所选的4个工程设计院进行学术访问并提供更进一步的技术帮助
d) 协调培训员完成至少2个优化电机系统设计标准进行的电机系统设计
e) 协调4个工程设计院准备两个案例研究
f) 召开研讨会公布这些案例研究成果
g) 项目实施的监督与评估
5.2 阶段2目标
协助资助至少5个电机系统服务公司，并对其进行能力建设。每个主要的工业部门设立一个服务公司。促进与电机有关的设备能效标识计划，与设计单位一道使改进的设计做法制度化。
5.3 阶段3目标
创立国家培训网络，对在前两个阶段受到帮助的电机系统服务组织和其他合适的组织提供技术帮助。
5.4 阶段4目标
使中国电机系统效率提高过程制度化。
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