高压变频器在水泥生产线窑尾高温风机中的应用.pdf

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1、2014年9月河北工程技术高等专科学校学报Sep．2014第3期JOURNALOFHEBEIENGINEERINGANDTECHNICALCOLLEGENO．3文章编号：1008—3782(2014)03—0O44一O4高压变频器在水泥生产线窑尾高温风机中的应用程培旺(河北金牛化工股份有限公司，河北沧州061108)摘要：介绍了变频器技术在河北金牛化工股份有限公司水泥分公司的水泥生产线上的应用，结合水泥湿法千烧工艺改造，说明了变频器在改善生产工艺，促进稳产、高产，以及节能方面所具有的特殊优势，提出了变频器技术在水泥生产行业的应用前景，为水泥行业风机节能改造应用提供一定经验。

2、关键词：高压变频器；高温风机；诃速；水电阻；节能中图分类号：TM921．51文献标识码：A水泥生产行业是耗能大户，我国水泥行业与国际水泥生产先进能耗指标相比，还存在一定差距，节能空间较大。水泥生产能耗成本占总成本大约6O％，做好节能工作，企业就抓住了降低生产成本的关键，也抓住了增加利润、提高竞争力的关键。在水泥行业推广应用节能技术，具有十分重大的意义。河北金牛化工股份有限公司水泥分公司是以电石渣为原材料，年产3O万t水泥的环保企业，公司现有一条年产2O万t熟料生产线，水泥生产线上的窑尾高温风机，存在“大马拉小车”的现象，同时由于工况、产量的变化，所需的风量也要随之调整，以前

3、通过调节进、出口风门的开度来调整风量，而该方法是以增加风阻、牺牲风机的效率来实现的，高温风机设备的磨损厉害，电能损耗严重。经过多方调研考察，最终选用性价比较高的北京利德华福电子科技发展有限公司生产HARSVERT—A系列高压变频器对生产线上窑尾高温风机进行变频改造。1水泥生产设备简介生产工艺主要包括生料制备、熟料煅烧、熟料人库与散装发运、水泥配料及粉磨、水泥存贮等几部分。在上述过程中原料粉磨与废气处理、煤粉制备、熟料烧成、水泥配料及粉磨工艺中有大功率的风机，可进行中高压变频改造。现结合实际工艺介绍一下变频改造中主要风机一废气处理风机，其主要作用是使在整个生产过程中产生的废气

4、经过除尘后排人大气，窑尾高温风机是熟料生产线上最重要的负载，高温风机变频改造是国家在水泥行业强制执行的标准。2变频改造方案2．1窑尾高温风机的改造方案原系统是采用绕线电机串电阻降压启动，然后全压运行的方式进行控制的，如图1所示。变频改造后的系统主电路如图2所示，从变频器的输入隔离开关QS1、输出隔离开关QS2各取一对动断触点串人电阻柜内接触器KM的合闸回路，保证变频启动时切除电阻启动。收稿日期：2014-06-02作者简介：程培tK(1968～)，男，河北河间人，河北金牛化工股份有限公司工程师，从事输变电及中压设备的运行及维修工作。46河北工程技术高等专科学校学报峰负荷运行

5、进行全方位有针对性的改进设计。通过加大变频器功率单元中IGBT功率器件的电流余量，以增加变频器承受冲击电流的能力。在过载保护时，提高保护电流的限值(2．5～3．0I)，延长保护设定时间(10s)以上，从而实现“塌料”期间不跳机，保证窑炉正常生产。“塌料”期间适当降低转速，以降低电动机的输出轴功率，从而降低输出电流。这样有效避免了通用变频器在运行中由于“塌料”所导致的反复跳机，从而使该条水泥生产线达到既节能又增效，降低了电动机和风机设备的故障率，为水泥企业保证安全生产、经济运行提供了技术与设备保障。3．2变频改造后对原系统的主电路的处理原来采用绕线式电动机转子串电阻调速的，可

6、将转子短接，使滑环不再流过电流，从而降低烧损。3．3电网电压的波动等电源质量对高压变频器的影响水泥分公司由母公司金牛化工股份有限公司供电，供电质量相对较高，对设备的电网适应性问题并不突出。高压变频器对电网的适应范围宽(～85～+115U)，采用单元故障线电压均衡技术、工频旁路、瞬时停电再启动，包括相间短路保护等完善的保护措施，在提高启动力矩和转速精度的同时，提高了抗电网波动和负载扰动能力，大大提高了运行的可靠性。3．4散热问题与环境条件作为电力电子设备，变频器自身损耗大约在3～4左右，由于高温风机功率较大，因此必须做好变频器室的散热问题。由于水泥分公司环境比较恶劣，现场粉尘

7、较大，可采用空调散热与风道散热相结合的方式，加强防尘设计和日常维护，定期进行滤网清洁，从而保证设备的正常运行。4应用情况该系统自2008年l1月份开始进行变频器系统改造，在高温风机上进行设备更新，到2009年3月10日投产，经过几个月的试运行，收到了良好的效果。原来设备采用绕线电机转子串水电阻调速启动，额定转速全速运行，靠调整出口挡风板的开度调节风量。这种调速方式存在明显的缺点，如风门调节反应滞后，调节速度慢，调节精度不高；耗能严重，启动过程复杂，电阻损耗大，维护工作量大。采用变频器改造后，与其他调速方式相比具有巨