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1、高壓變頻器在燒結(jié)機(jī)主抽風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用摘要:本文介紹了高壓變頻器在福建三鋼燒結(jié)機(jī)主抽風(fēng)機(jī)上的應(yīng) 用案例,以及采用新型空-水冷卻系統(tǒng)解決高壓變頻器散熱問題的情況, 通過對(duì)利德華福高壓變頻器的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)分析,說明其具有良好的 節(jié)能效果。關(guān)鍵詞:主抽風(fēng)機(jī)高壓變頻器空水冷卻1工程概況鋼鐵企業(yè)以其資源密集、能耗密集、生產(chǎn)規(guī)模大、物流吞吐量大 等特點(diǎn)著稱,福建三鋼燒結(jié)機(jī)主抽風(fēng)機(jī)功率較大,達(dá)到2500kW,風(fēng)量調(diào) 節(jié)如果采用入口擋板調(diào)節(jié)方式,僅僅是改變了通道的流通阻力,驅(qū)動(dòng)源 的輸出功率并沒有改變,節(jié)流損失相當(dāng)大,電能浪費(fèi)大。變頻調(diào)速系統(tǒng)以其節(jié)能效益顯著,調(diào)速精度高、范圍寬,電力電子 保護(hù)功能完善,及易于實(shí)現(xiàn)
2、自動(dòng)化控制等特點(diǎn),得到了廣大用戶和市場(chǎng) 的認(rèn)可。在運(yùn)行的安全可靠性、安裝使用便利性、維修維護(hù)簡(jiǎn)易性等 方面,也給使用者帶來了極大的好處,使之成為企業(yè)電機(jī)節(jié)能方式的首 選。為了節(jié)能降耗、提高風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)性能,決定采用北京利德華福電氣 技術(shù)有限公司生產(chǎn)的HARSVERT-A10/180變頻調(diào)速系統(tǒng)在余熱風(fēng)機(jī)上實(shí)施應(yīng)用。2余熱風(fēng)機(jī)運(yùn)行工藝及變頻系統(tǒng)方案燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)時(shí),熱燒結(jié)礦從燒結(jié)機(jī)尾部落下經(jīng)破碎后,通過振動(dòng)篩 分后經(jīng)溜槽落到環(huán)冷機(jī)傳送帶上。冷卻帶上的料礦溫度仍較高,所以 在燒結(jié)環(huán)冷機(jī)上布置有數(shù)臺(tái)冷卻風(fēng)罩,風(fēng)罩內(nèi)通過風(fēng)機(jī)使料礦冷卻。 吸熱后的熱煙氣被引出環(huán)冷機(jī),再通過余熱風(fēng)機(jī)將熱量回收加以利 用。該高壓變
3、頻調(diào)速系統(tǒng),具有下列功能:(1)電機(jī)拖動(dòng)風(fēng)機(jī)可實(shí)現(xiàn)軟 起動(dòng)(起動(dòng)電流從零到額定值平滑過渡、無沖擊)和軟制動(dòng)。(2)可實(shí)現(xiàn) 線性調(diào)速,系統(tǒng)調(diào)頻范圍050Hz。(3)系統(tǒng)設(shè)有就地和遠(yuǎn)方兩種控制 途徑,就地控制是在變頻器處通過變頻器觸摸屏進(jìn)行操作或應(yīng)急處 理;遠(yuǎn)方控制是在控制室內(nèi)進(jìn)行,操作員通過DCS系統(tǒng)的CRT手動(dòng)給 定信號(hào),調(diào)節(jié)變頻器,改變電機(jī)轉(zhuǎn)速,達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的。(4)完備的保 護(hù)功能:變頻器內(nèi)保護(hù)配置齊全,有運(yùn)行中開門、冷卻風(fēng)扇停運(yùn)、變頻 器過熱、輸入電壓過低、負(fù)載超速、功率單元異常、接地等各種類型 報(bào)警檢測(cè)功能,并完全具備對(duì)自身及電機(jī)的保護(hù)功能。3變頻冷卻系統(tǒng)方案高壓變頻器對(duì)運(yùn)行環(huán)境溫
4、度通常要求在040C,環(huán)境粉塵含量 低于950ppm。過高的溫度會(huì)造成變頻器溫度過熱保護(hù)而跳閘。在鋼 廠粉塵含量高、環(huán)境條件惡劣的條件下,解決高壓變頻器的散熱和運(yùn) 行環(huán)境問題,對(duì)保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。因此,采用何種冷卻方式和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變頻器節(jié)能實(shí)施的重要環(huán)節(jié)。為了解決高壓變頻器的運(yùn)行環(huán)境冷卻和控制問題,提高系統(tǒng)安全 可靠性、降低運(yùn)營成本,選用與高壓變頻器配套使用的BLH-CK系列 空一水冷卻系統(tǒng)。該系統(tǒng)從根本上解決了單位散熱密度高、功率大, 有效提高系統(tǒng)安全可靠性、降低運(yùn)營成本的問題??找凰鋮s系統(tǒng)是一種利用高效、環(huán)保、節(jié)能的冷卻系統(tǒng),其應(yīng) 用技術(shù)在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。在電力、鋼鐵等行業(yè)的
5、高壓大功率變頻 應(yīng)用中得到廣泛的推廣應(yīng)用。該系統(tǒng)由于其采用完全機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì), 較空調(diào)等電力、電子設(shè)備而言具有明顯的安全、可靠性。其主要原理是:將變頻器的熱風(fēng)通過風(fēng)道直接通過空冷裝置進(jìn)行 熱交換,由冷卻水直接將變頻器散失的熱量帶走;經(jīng)過降溫的冷風(fēng)排 回至室內(nèi)??绽溲b置內(nèi)通過冷水溫度低于33 C,即可以保證熱風(fēng)經(jīng)過 散熱片后,將變頻器室內(nèi)的環(huán)境溫度控制在40C以下滿足變頻器對(duì)環(huán) 境運(yùn)行的要求。從而,保證了變頻器室內(nèi)良好的運(yùn)行環(huán)境。冷卻水與 循環(huán)風(fēng)完全分離,水管線在變頻室外與高壓設(shè)備明確分離,確保高壓設(shè) 備室不會(huì)受到防水、絕緣破壞等安全威脅和事故。同時(shí),由于房間密閉,變頻器利用室內(nèi)的循環(huán)風(fēng)進(jìn)行設(shè)備冷
6、卻,具 有粉塵度低,維護(hù)量小的特點(diǎn);減少了環(huán)境對(duì)變頻器功率柜、控制柜 運(yùn)行穩(wěn)定性的不利影響。空-水冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示。登出尊抱該空一水冷卻系統(tǒng)具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)。設(shè)備安裝簡(jiǎn)單、快捷。整體式的結(jié)構(gòu)組件安裝于變頻器室外, 室內(nèi)采用風(fēng)道與變頻器柜頂排氣口直接連接,使得整個(gè)空一水冷卻系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,便于安裝。設(shè)備使用壽命長,故障率低,性能可靠。由于空一水冷卻系統(tǒng)采 用完全機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),較空調(diào)等電力、電子設(shè)備而言具有明顯的安全、 可靠性,具有較高的使用壽命。如果一旦冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)水路系統(tǒng)故障, 則可關(guān)閉進(jìn)出水閥門;通過風(fēng)路管道系統(tǒng)設(shè)置的上下風(fēng)門,可以直接 將熱風(fēng)外排到室外,吸入冷風(fēng)實(shí)現(xiàn)開放式
7、循環(huán),從而大大提高了變頻器 安全、可靠性。運(yùn)營成本低??找凰鋮s系統(tǒng)的運(yùn)營成本是同等熱交換功率 空調(diào)冷卻方式的1/41/5。冷卻電耗指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于空調(diào)冷卻,避免了能 源節(jié)約的二次浪費(fèi)。變頻器維護(hù)量低,環(huán)境衛(wèi)生。由于房間密閉,冷卻系統(tǒng)與變頻器 室形成密閉式循環(huán)風(fēng)進(jìn)行設(shè)備冷卻,具有粉塵進(jìn)入量小,環(huán)境溫、濕度 穩(wěn)定等特點(diǎn)。濾網(wǎng)清洗周期有原來的1530天延長到23個(gè)月以上, 大大減輕了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備維護(hù)量和人力成本。冷卻風(fēng)機(jī)冗余結(jié)構(gòu)配置??找凰鋮s系統(tǒng)中采用的增壓風(fēng)機(jī) 設(shè)計(jì)風(fēng)壓、風(fēng)量均大于變頻柜頂風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓、風(fēng)量排放值,當(dāng)變頻器 柜頂或增壓風(fēng)機(jī)出現(xiàn)問題時(shí)不會(huì)影響系統(tǒng)的冷卻效果。實(shí)際運(yùn)行效果證明:采用空-水冷卻
8、系統(tǒng)滿足了變頻器在鋼鐵廠平 穩(wěn)運(yùn)行的環(huán)境需求,運(yùn)行效果好、設(shè)備維護(hù)量低、運(yùn)營成本少。由于 房間密閉循環(huán),設(shè)備通風(fēng)濾網(wǎng)基本上只需要每3個(gè)月清洗一次。該系 統(tǒng)自運(yùn)行以來,較采用空調(diào)冷卻而言,每天可節(jié)約電耗896kWh,每年運(yùn) 行300天可節(jié)約電費(fèi)13.44萬元。4節(jié)能計(jì)算(1)變頻器參數(shù)。如表1所示。& i型號(hào)HARS VERT-A3 0/180皆量U2ikVA箱扁壓制定電流i(2)電機(jī)參數(shù)。如表2所示。我2制定功率2nOkW轉(zhuǎn)速|(zhì)4柘頃而11瓶定也波功率貝段S幻運(yùn)行數(shù)據(jù)。如表2所示。節(jié)能計(jì)算。根據(jù)功率計(jì)算公式:P=xUxIxco可得:改造前主抽風(fēng)機(jī)的電功率 為2441kW改造后的主抽風(fēng)機(jī)的網(wǎng)側(cè)電耗功率下降到2228kW。兩者 相比,采用高壓變頻器進(jìn)行節(jié)能改造后每小時(shí)可節(jié)電213kWh。節(jié)電率 達(dá)10%,節(jié)能效果明顯。僅此一項(xiàng),每年即可節(jié)約電量144萬度,每年可節(jié)電費(fèi)70萬,經(jīng)濟(jì) 效益顯著。5結(jié)語福建三鋼燒結(jié)機(jī)主抽風(fēng)機(jī)變頻系
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