高压变频器在水泥行业的描述及主要应用

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1、高压变频器在水泥行业的描述及主要应用案例描述水泥是国民经济的基础原材料。经过多年的发展，我国水泥工业发展取得了很大成绩，产量已多年位居世界第一，保障了国民经济发展的需要。为加快推进水泥工业结构调整和产业升级，引导水泥工业持续、稳定、健康地发展，实现水泥工业现代化，大力推广“新型干法”水泥生产线、纯低温余热发电技术及风机变频改造技术，使我国水泥生产技术经济指标和环保达到同期国际先进水平。在水泥熟料生产过程中，电费支出约占熟料生产成本的25％。在水泥厂的工艺配置中，生料和熟料段风机功率约占设备功率的30--40％左右。所以风机的电耗直接影

2、响到水泥企业的生产成本。对于新型干法水泥生产线，主要风机设备包括：原料磨循环风机、煤磨排风机、窑头排风机、窑尾高温风机、排风机、水泥磨排风机等高压大功率风机等，基本采用风门或液耦、水阻等调节方式，有一很大部分能量白白浪费，对其进行变频改造是降低生产单位损耗有效方式。智光电气研制生产的ZINVERT系列智能高压变频调速系统为直接高压输出电压源型变频器，它通过采用多级H桥功率单元箱级联的方式实现了高压的完美波形输出，直接输出3kV、6kV、10kV电压，无需升压即可直接拖动普通异步电动机，无需加装任何滤波器，谐波指标严格符合IEC及国标对

3、电网谐波最为严酷的要求。其主要应对象为风机、泵类等通过调速控制大量节能的负载场合，水泥行业具体应用如下：水泥制造：窑炉引风机、生料研磨引风机、压力送风机、主吸尘风机、冷却器吸尘风机、冷却器排风机、预热塔风机、分选器风机、窑炉供气风机等。截止目前，智光电气在国内水泥工业高压变频器供应商中名列前茅，产品在包括多条5000t/d水泥生产线的高温风机、原料磨风机在内的各种风机上得到应用，取得了大量的运行与节能效果分析的实践经验。高压变频器在水泥厂主要可以应用在以下负载设备：1、原料磨循环风机2、煤磨排风机(循环风机)3、窑头排风机4、窑尾高温

4、风机5、窑尾排风机6、水泥磨排风机（循环风机）案例一、铜陵上峰水泥窑尾废气处理（尾排）风机变频改造1、前言目前，水泥行业的竞争非常激烈，但其核心问题还是生产成本的竞争，而全厂的电机电耗就占成本近60%，而拖动各类风机的高压电机又在电机中占有相当大的比重，因此做好高压电机的降耗增效工作就显得极为重要。高压变频调速及时目前已经比较成熟，故障率较小，可靠性高，是水泥厂节能改造的理想首选设备，具有很高的应用价值，有较高的经济效益，在节能减排的大环境下更加显得重要。2、项目概况安徽铜陵生产基地铜陵上峰水泥股份有限公司成立于2003年10月，由浙

5、江上峰水泥集团有限公司、上峰集团有限公司、铜陵有色金属集团控股有限公司、浙江富润股份有限公司、浙江黑猫神蚊香集团有限公司五家单位共同发起设立。铜陵上峰水泥拥有三条日产5000吨水泥熟料生产线，分别于2005年7月18日、2006年10月28日、2009年8月29日点火投产，配套的三套9000KW低温余热发电项目也分别于2008年12月、2010年4月并网投运，项目每年可发电1.8亿度。2008年铜陵上峰水泥与智光电气携手合作，对其1#线、2#线5000t/d新型干法生产线的高温风机、窑尾排风机、窑头排风机、煤磨风机进行变频调速技术改造

6、，其中高温风机为液耦调速方式，窑尾排风机、窑头排风机、煤磨风机为风门调速方式。几台高压变频自2009年投运以来，设备运行稳定，取得较好的经济效益。下文主要以1#尾排风机的变频改造应用做相关介绍。3、变频改造方案介绍3.1窑尾排风机及电机参数负载名称窑尾排风机额定功率4100KW额定电压10KV额定电流277.7A额定转速994r/m额定功率因数0.884工频运行电流164.4A出口风门38%3.2尾排风机原有工况分析该窑尾排风机在作为废气处理风机的同时，也承担着原料磨烘干生料的任务。当原料磨运行时，窑尾排风机负荷最大，基本为满负荷，风

7、门基本全开；当原料磨停止运行时，窑尾排风机所需风量减小，此时需要调节出口风门来调节风量。尾排风机原有的运行方式为电机全速运行，依靠调整风门档板的开度来调节风量的大小，由于水泥厂总降自身的电网容量有限，电机不允许全压直接启动，因此选用转子绕线式异步电动机，启动时转子串水电阻启动，启动结束后再自动短接转子滑环，电机全速运行，这样的运行方式存在如下弊端：1）风门调节反应滞后，调节速度慢，调节精度不高，对现场的风量控制不是很到位，甚至会出现满足不了现场生产的情况。2）风门调节浪费电能，不科学，不经济。采用风门调节虽然结构简单，投资较小，但是采

8、用风门调节，人为改变了风道的阻力曲线，大量的能源白白浪费在了风门上，在能源日益紧缺的今天，显然已经严重落伍，改造势在必行。3）电机全速运行受到考验，维护周期短，电机轴承等机械部分磨损严重，同时转子滑环上的碳刷磨损相当严重