匯川HD90高壓變頻器在煉鐵廠制粉系統(tǒng)排煙風機上的應(yīng)用

1、匯川HD9 0高壓變頻器在煉鐵廠制粉系統(tǒng)排煙風機上的應(yīng)用摘要：近年來，我國高爐煉鐵發(fā)展迅速，在高爐噴煤工藝和高爐操作等方面開展了廣泛深入 的技術(shù)攻關(guān)，取得了大量成果，但相關(guān)設(shè)備還存在一定缺陷與不足。以高爐噴煤主排煙風機 為例，能耗問題就是重中之重，與此同時，電力能源消耗在日常生產(chǎn)中所占比例中的持續(xù)提 升，如何做好節(jié)能減耗方面的工作至關(guān)重要。本文著重介紹HD90高壓變頻器在煉鐵煤粉制 備排煙風機中的應(yīng)用，通過進行變頻改造，對排煙風機進行節(jié)能優(yōu)化。關(guān)鍵字：HD90高壓變頻器主排風機節(jié)能一、概況山東泰山鋼鐵集團是以鋼鐵生產(chǎn)深加工為主導(dǎo)，集能源、機械、商貿(mào)、高科技與一體 的國家大型企業(yè)集團。公司擁有1

2、080立方高爐兩座、450立方高爐四座，具備年產(chǎn)生鐵450 萬噸的能力。公司主要生產(chǎn)線有年產(chǎn)80萬噸熱軋窄帶生產(chǎn)線一條；年產(chǎn)160萬噸具有國內(nèi)先 進水平、采用日本JIS標準生產(chǎn)的熱軋卷板生產(chǎn)線一條；年產(chǎn)10 0萬噸的酸洗、冷軋卷板生 產(chǎn)線六條。年產(chǎn)60萬噸不銹鋼生產(chǎn)線；年產(chǎn)60萬噸不銹鋼熱退火酸洗生產(chǎn)線。本次項目改 造的為煉鐵廠噴煤制粉系統(tǒng)中的排煙風機，替換了其使用液力偶合器的調(diào)速方式，大大的提 高了排煙風機的運行效率，減少了維護成本，改善了運行工藝，至2014年1月份調(diào)試完成， 今運行正常，節(jié)電量可觀。二、工藝簡介il 葉教對卜1.1.氣圖2制粉工藝圖原煤由干煤棚抓斗吊運至配煤倉再經(jīng)大傾角皮

3、帶機進入制粉車間主廠房原煤倉。原煤 倉下設(shè)密閉式稱重給煤機，將原煤按要求給煤量送入中速磨。煤粉干燥氣采用石灰窯廢氣同 煙氣爐高溫煙氣混合進入中速磨，合格的煤粉在主排煙風機負壓的作用下進入布袋收粉器收 粉，然后經(jīng)卸灰閥進入煤粉倉。布袋收粉器排出的氣體經(jīng)過排煙風機后，排入大氣，含塵濃 度30mg/m3,達到國家環(huán)保要求。主排煙風機設(shè)置在制粉系統(tǒng)末端，是系統(tǒng)唯一的動力源，能確保系統(tǒng)的負壓狀態(tài)。主 排風機主要是通過負壓將磨細的煤粉吸收到布袋收粉器里，在制粉過程中起著非常重要的作 用，是磨煤系統(tǒng)的“心臟”。主排煙風機在最初選型時在最大負荷情況的基礎(chǔ)上增加20%，并且采用液力偶合器調(diào)節(jié) 風機速度，大大降低

4、了風機運行效率，造成能源浪費。結(jié)合實際運行情況，泰鋼集團煉鐵廠 選用了由蘇州匯川技術(shù)有限公司生產(chǎn)的HD90-J100/1250-DB高壓變頻器，有效的提高了主排 煙風機的工作效率，節(jié)能了大量電能。三、系統(tǒng)方案1- 一次系統(tǒng)方案主排風機電源開關(guān)QF1QS1手動旁路柜主排風機電動QS3圖3 一次系統(tǒng)方案圖匯川HD90系列高壓變頻器的手動旁路柜內(nèi)安裝3只隔離刀閘，分別隔離變頻器、高 壓側(cè)電源、電動機。采用一拖一手動旁路柜，正常運行時，QF1、QS1、QS2閉合，QS3斷 開，采用變頻器運行方式，當變頻器有故障不能運行時，QF1、QS3閉合，QS1、QS2斷開， 采用工頻運行方式。QS1、QS3不能同

5、時閉合，實現(xiàn)互鎖，高壓變頻器與QF1進行聯(lián)鎖，變 頻器故障同時跳開QF1開關(guān)，同時允許QF1開關(guān)合閘，使系統(tǒng)工頻旁路運行。用戶開關(guān)QF1 和電機M均為現(xiàn)場原有設(shè)備?？刂品绞皆谡Ｇ闆r下，使用變頻運行，變頻器的操作由DCS控制，高壓變頻器在DCS控制的情 況下可分為手動控制和自動控制。手動控制時，現(xiàn)場值班的操作人員可根據(jù)實際需求，在 DCS畫面的變頻器頻率給定框內(nèi)輸入需求的頻率，變頻器將按照給定頻率運行；自動控制時， 變頻器的運行頻率按照DCS設(shè)定的負壓值，自動調(diào)節(jié)運行頻率，實現(xiàn)自動化控制。圖4設(shè)備及調(diào)試照片圖5 運行中HMI畫面四、節(jié)能分析1.電機銘牌參數(shù)電機型號YKK5005-4額定功率10

6、00kW額定電壓10kV額定電流69.6A額定轉(zhuǎn)速1490r/min功率因數(shù)0.882.現(xiàn)場運行參數(shù)項目變頻改造前變頻改造后調(diào)節(jié)方式變頻調(diào)速液力耦合器輸入電流（A）4356輸入電壓（kV）10.110.1電機轉(zhuǎn)速（r/min）9301030節(jié)能計算液力耦合器調(diào)速狀態(tài)時主排煙風機電動機的實際輸出功率為：P1 = UI cos啊 d =1.732x10.1x 56x 0.88 x 0.941 = 811.2KW ;以全年運行320天，電價為0.5元/度計算，液力偶合器調(diào)速狀態(tài)下每年耗電量為623萬度， 每年耗電費為311.5萬元。變頻調(diào)速狀態(tài)是主排煙風機電動機的實際輸出功率為：P2 = 3UI c

7、os 中=1.732 x10.1x 43 x 0.95 = 714.59KW以全年運行320天，電價為0.5元/度計算，變頻調(diào)速狀態(tài)下每年耗電量為548.8萬度，每 年耗電費為274.4萬元。從以上計算結(jié)果可以看出，主排煙風機在采用高壓變頻器進行調(diào)速后，較以前采用液 力偶合器調(diào)速，每年可節(jié)約耗電量為74.2萬度，每年可節(jié)約的電費為37.1萬元。變頻改造的其他優(yōu)勢（1）延長了電機和管道的檢修周期，減輕了檢修人員的維護工作量；（2）提高了機組自動裝置的穩(wěn)定性，為機組的經(jīng)濟優(yōu)化運行提供了可靠保證；（3）風機的運行參數(shù)得到了改善，提高了運行效率。（4）輸入側(cè)功率因數(shù)得以提高，可省去功率因數(shù)補償裝置；（5）可實現(xiàn)變頻軟啟動，啟動峰值電流和時間大為減少，避免了因大啟動電流造成的絕 緣老化及由于較大電動力矩造成對電機的機械沖擊，延長了電機的壽命，減少了對電機 的維護工作量；（6）頻率的調(diào)節(jié)性能優(yōu)越，調(diào)速范圍為0100%，響應(yīng)速度快，有利于提高生產(chǎn)工藝；（7）采用變頻調(diào)節(jié)，電動機轉(zhuǎn)速降低使環(huán)境噪音影響得到大大改善。（8）液力偶合器拆除后可減少相應(yīng)的檢修維護費用，傳動裝置故障率顯著下降。五、結(jié)束語綜合看來，由高壓變頻器取代液力