烧结主抽风机高压变频技术改造与节能分析

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1、万方数据科技信息。机械与电子oSCIENCE＆TECHNOLOGYINFORMATION2014年第15期烧结主抽风机高压变频技术改造与节能分析冯经纬(日照钢铁有限公司机动部，山东日照276806)【摘要】通常工业用风机的风量调节，几乎都是以改变入口挡板的开度来完成的，而此．时电机则一直以额定转速运行，本文主要介绍了如何在烧结主抽风机上进行高压变频改造来实现风机风量的调节．以达到节能降本的目的详细论述了系统背号、风机运行情况、变频调速系统方案设计与应用效果．并最后给出了变频器在风机上应用的效益分析二【关键词】主抽风机；变频；节能0前言主抽风

2、机是烧结厂最重要的设备之一．其作用是利用风机抽风产生的负压将烧嘴喷出的火焰引至烧结料中．使其充分燃烧，生成合格的烧结矿。因此其运行中的各项参数．对烧结矿的质量有很大的影响，同时．该风机电机又是耗能大户．其电耗最高达整个烧结生产线的扔．因此．实现对主抽风机各项参数，特别是风量、风压的合理的控制，是烧结厂提高生产效率、降低能源消耗的重要手段之一．目前某钢铁公司12#烧结生产线12#一l、12#一2主抽风机配备为5900KW／10KV的同步电机各l台．电机工频启动采用串液水阻柜启动方式．电机与风机为直接联结方式。自建厂以来．一直采用控制风门开度的

3、方式来实现主抽风机风量的调节．但随着企业的发展．对烧结矿品质要求的不断提高，此种控制方式逐渐显现出种种弊端：(1)无法实现风机风门的精细化调整．满足不了生产过程中需要根据烧结工艺参数进行实时性动态调节风量的要求：(2)电机始终处于额定转速运行．无法实现国家节能减排的要求，同时大大增加了烧结矿的产品吨耗：(3)单台风机电机功率达5900kW，与之配套的水阻启动柜无法实现真正意义上的软启动功能．且由于水阻温度的限制．连续启车频数不允许超过3次!鉴于以上问题．决定采用高压变频器来调节风机电机的运行转速．以实现主抽风量、风压的实时控制，来替代落后的

4、风门调节方式。此种方式．在改善和提高系统调节性能的同时．还提高了系统的运行效率、降低了风机的能耗。1风机电机主回路及控制系统改造方案1．1主回路改造方案此次改造．采用了先进的变频一工频双向无扰动同步投切技术．可以实现一台变频器带两台电机的软启动、自动励磁调节、飞车启动等功能．且在一台变频器故障时．能及时隔离故障点．缩短主抽风机的停机时间．迅速恢复正常的生产秩序，主回路系统如下图l：I段母线¨段母线图1主抽风机5900KqN电机主回路系统图1．2工作方式1)正常变频工作方式12#一1主抽风机：高压开关QFl、OF2位于合闸位置；高压开关QF3

5、、QF4、QF5位于分闸位置。12#一2主抽风机：高压开关QF6、Qr7位于合闸位置；高压开关QF8、QF9、QFl0位于分闸位置。2)由变频切至丁频工作方式12#一l主抽风机：高压开关QFl、QF2、QF3位于合闸位置；高压开关QF4、QF5位于分闸位置，12撑一2主抽风机：高压开关QF6、QF7、QF8位于合闸位置；高压开关QF9、QFl0位于分闸位置。3)l#变频器带12#一2主抽风机至工频工作方式2#变频器出现故障时(12#一2主抽风机处于停机状态)：将高压开关QF9、QF5合闸．当12#一2主抽风机转速达到1000“min．需要切

6、至工频运行时．将QF8开关合闸。同时其余高压开关QFl、QF2、QF3、QF4、QF6、QF7、QlO必须处于分闸位置。4)2{}变频器带12#一l主抽风机至工频工作方式l#变频器出现故障时(12#一l主抽风机处于停机状态)：将高压开关QF4、QFl0合闸，当12#一l主抽风机转速达到1000“min．需要切至_T．频运行时，将QF3开关合闸。同时其余高压开关QFI、QF2、QF5、QF6、QF7、QF8、Q9必须处于分闸位置一1．3控制系统实现方式该变频系统以远程开环方式进行控制．由现场DCS监控后台来实现其调速系统的操作．根据压力、废气

7、温度和机尾末端风箱的温度、负压差等变量．综合考虑烧结机机速和产量来调节变频器的输出频率．以实现对主抽风机电机的转速控制，变频系统和现场DCS监控后台进行通讯连接．可从现场监控后台上直接发出变频器的启动、停机信号、高压开关的分合闸操作、转速调节等。同时．将现场的所有反馈信号接入到监控后台上：变频器报警及故障信息、调速装置的状态信息、开关的分合闸状态、电机的电流、电压、转速等．2高压变频器系统结构纛理耘)。一I．．一．⋯．一一——．——．——．——．．．．．．．．J图2高压变频器系统结构图2．1移相式变压器该系统采用移相式变压器为功率模块供电．

8、以延边三角形接法作为变压器二次绕组的绕制方式．使得各相间的相位差同定．实现多脉冲整流．变压器高压侧不受二次侧各绕组谐波电流的影响．从而使得网侧的电流波形大大改善，减少对电网的谐波