高压变频器在烧结脱硫增压风机中的应用

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1、高压变频器在烧结脱硫增压风机中的应用摘要：本文介绍了高压变频器在建龙集团炼铁厂烧结脱硫增压风机中的应用情况。现场运行情况表明，采用高压变频器对烧结脱硫增压风机进行调速节能，节能效果是明显的。关键词：高压变频器烧结增压风机节能1引言众所周知，在我国因SO2排放而形成的酸雨危害日益严重，每年造成数千亿的经济损失，SO2及酸雨污染已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。“十二五”期间，SO2减排成为环保工作的重点。钢铁行业是SO2排放的主要行业之一，特别是烧结生产工序的SO2排放总量占到钢铁行业SO2排放总量的50%，解决好烧结工序的SO2减排，就是抓住了钢铁行业SO2减排工作的重点，将为钢铁

2、行业完成“十二五”规划中要求的SO2减排任务打下坚实的基础。2原生产状况以及工艺要求吉林建龙钢铁有限责任公司成立于2001年5月，是全国知名民企建龙重工集团的下属子公司，是集烧结、炼铁、炼钢、轧材于一体的综合型钢铁加工企业，是吉林省民营经济纳税金星企业和省再就业明星企业。建龙集团炼铁厂烧结车间有一座360平米烧结机，配有1套烟气脱硫装置，脱硫入口烟气接至烧结机主抽风机房外出口烟道。经过脱硫后，净烟气经脱硫塔烟囱排放，烧结烟气脱硫工艺流程如图1所示。图1烧结烟气脱硫工艺流程图8来自烧结厂引风机的烟气，经增压风机增压后进入冷却器。在冷却器中，原烟气被工业水和来自吸收塔的浆液冷却，然后烟气以一

3、定压力导入吸收塔进行反应，净化后的烟气从脱硫塔烟囱排出。脱硫塔将吸收后的SO2通过相关装置转化为硫酸钙，并排出至指定位置。增压风机是用于克服脱硫装置的烟气阻力，将原烟气引入脱硫系统，并稳定出口压力的主要设备。增压风机作用是克服脱硫装置的阻力，补偿烟气在脱硫装置中的压力损失。脱硫系统的阻力主要由烟道沿程阻力、冷却器、除雾器阻力及脱硫塔内液位高度形成的压力等组成。脱硫增压风机的风量和压头按下列要求选择：（1）脱硫增压风机的基本风量按吸收塔的设计工况下的烟气量考虑。脱硫增压风机的风量裕量不低于10%。（2）脱硫增压风机的基本压头为脱硫装置本身的阻力及脱硫装置进出口的压差之和。进出口压力由主题设

4、计单位负责提供。脱硫增压风机的压头裕量不低于20%。增压风机是烟气脱硫装置中最主要的辅机之一，增压风机是脱硫系统中的用电大户，其运行效率的高低，对厂用电率的影响是举足轻重的，同时为了满足烟气脱硫需要以及风机磨损等因素的影响，往往考虑较大的余量，因此对增压风机进行变频改造可以提高风机的运行效率，提高稳定性，进而保证脱硫系统的运行可靠性，同时还能取得良好的节能效果，达到节能降耗目的。3系统改造方案节能原理风机负载调速节能原理，风机的工作特性如图2所示。图2风机的工作特性图8曲线①为风机按转速N1工作时的特性曲线，曲线②为风机按转速N2工作时的特性曲线，③④为风道阻力曲线。在第一种负载工况下，

5、风机工作在A点，风量为Q1，风压为H1。如果风机仍然按N1速度定速运行，用挡板将风量调节为Q2时，风压将上升到H3，风机工作点移到B点。由于挡板的截流作用，风道阻力曲线由③变为④。在A、B两点，风机功率分别为PA＝H1×Q1，PB＝H3×Q2，虽然Q2H1，实际减小的功率有限。如果不采用挡板调节，这时风路阻力特性保持曲线曲线③不变，改用调节风机速度来减小风量，风机改按速度N2运行，工作特性为曲线②，风机工作在C点，风量仍然为Q2，但压力为H2。相比B、C两点，风机减少的轴功率为：ΔP＝PB-PC＝（H3–H2）×Q2在风道阻力特性不变的情况下，风机的风量Q、压力H、轴功率

6、P和转速N之间满足如下关系（相似定理）：Q∝N，H∝N2，P∝N3就是说，通过调速方式改变风机风量，风量下降一半时，风机轴功率将下降87.5%。4增压风机变频改造方案4.1变频控制增压风机原理对增压风机频率自动控制的目的是通过调整增压风机的转速，实现通过控制增压风机进口烟气风压负压的目的，保证烧结及脱硫系统的平稳运行，同时降低运行能耗。高压变频器可根据主烟道风速压力情况调节增压风机出口风量，以此确定增压风机出力，从而达到节能效果。具体来说，实现以下控制：当脱硫风机和主抽风机在开机生产或烧结工况波动需要调整主抽风门时，需要协调烧结和脱硫两个系统的风流控制，协调不好容易造成脱硫风机憋风跳闸，

7、影响生产及设备稳定。将脱硫增压风机的运行参数接到中控室，中控室可以根据界面显示的增压风机运行参数随时掌握脱硫和主抽的风机运行情况。由中控协调脱硫岗位和主抽风机岗位的开停机及风门调整操作，调节过程应关注主抽出口烟道的负压变化，确保出口为负压。4.2改造设备情况建龙钢铁炼铁厂领导对脱硫设备增压风机进行变频改造，在节约成本的策略前提下，考虑到国产高压产品水平已接近国际水平，能满足现场工艺运行要求，进行性价比比较，决定采用山东新风光电子科技