高壓變頻器在轉爐除塵風機中的應用

1、高壓變頻器在轉爐除塵風機中的應用唐山國義特種鋼有限公司煉鋼廠原有50t氧氣頂吹轉爐3座，轉爐在吹煉過程中，爐口會排出大量棕紅色的煙氣，煙氣溫度高，且含有易燃氣體和金屬顆粒；按照我國1996年頒布的大氣污染物綜合排放標準（gb16297一1996）的規(guī)定：對煙氣必須進行冷卻、凈化處理后，由引風機將其排至煙囪放散或輸送到煤氣回收系統(tǒng)中備用。因此，每座轉爐必須配置1套除塵系統(tǒng)：共有4臺除塵風機，采取3用1備的運行方式。風機電動機功率為1000kw，供電電壓為1唐山國義特種鋼有限公司煉鋼廠原有50t氧氣頂吹轉爐3座，轉爐在吹煉過程中，爐口會排出大量棕紅色的煙氣，煙氣溫度高，且含有易燃氣體和金屬顆粒；按

2、照我國1996年頒布的大氣污染物綜合排放標準（gb16297一1996）的規(guī)定：對煙氣必須進行冷卻、凈化處理后，由引風機將其排至煙囪放散或輸送到煤氣回收系統(tǒng)中備用。因此，每座轉爐必須配置1套除塵系統(tǒng)：共有4臺除塵風機，采取3用1備的運行方式。風機電動機功率為1000kw，供電電壓為10kv。由于轉爐周期性間斷吹氧，為滿足節(jié)能和環(huán)保要求，要求風機在整個煉鋼工作周期內變速運行：吹氧時高速運行，不吹氧時低速運行。最初設計采用風門擋板調節(jié)風量，電動機采用水電阻啟動；經(jīng)過一段時間的運行，發(fā)現(xiàn)采用風門擋板調節(jié)風量存在著非常大的局限性，主要表現(xiàn)在：（1）風門擋板須人工調節(jié)，使用不便，通常不論工況如何，風門一

3、直不變，造成巨大浪費；（2）風門擋板調節(jié)風量是把風量消耗在擋風板上，造成擋風板前后壓差大，風門易磨損；（3）風機、電機全速運行，震動大、噪聲大、損耗大，軸承磨損嚴重；（4）調節(jié)精度低、線性度差，響應速度慢；（5）電動機啟動電流大，影響電網(wǎng)穩(wěn)定。鑒于存在上述眾多問題，煉鋼廠決定對3座轉爐的除塵系統(tǒng)分別進行改造，采用高壓變頻器通過調速來調節(jié)轉爐除塵風機的風量。2電動機基本參數(shù)及變頻器設置的參數(shù)3高壓變頻器技術要求及改造方案（1）除塵風機是除塵凈化系統(tǒng)的動力中樞，一旦除塵風機不能正常運行，不但影響生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟損失，還有可能威脅到現(xiàn)場生產(chǎn)人員的人身安全；另外，調速系統(tǒng)工作的環(huán)境比較惡劣，轉爐又

4、是周期性間斷吹氧，所以，為除塵風機配套的高壓變頻調速系統(tǒng)，要求具有極高的可靠性?；谝陨瞎ぷ魈攸c，對變頻調速系統(tǒng)的主要要求如下：要求變頻器具有高可靠性，長期運行無故障；調速范圍要大，效率要高；具有邏輯控制能力，可以自動按照吹氧周期升降速；有共振點跳轉設置，能使電機避開共振點運行，保證風機不喘振。（2）經(jīng)過多方調研、比較，最后決定采用深圳市科陸變頻器公司生產(chǎn)的cl2700系列高壓變頻器，通過雙方技術人員的合作，共同制定了1#轉爐除塵風機的變頻改造方案，改造方案如下：拆除水阻啟動柜，電動機中性點直接短接；在控制室增加1臺操作柜，可實現(xiàn)遠程、本地控制以及電流、轉速、頻率的監(jiān)視；設立高速、低速兩檔速度

5、控制；當除塵風機運行時，功率單元故障只報警不停機。（3）系統(tǒng)與遠程控制箱接口圖及功能表4經(jīng)濟效益及附加值4.1運行參數(shù)比較4.2減少電機啟動時的電流沖擊電機采用水電阻啟動時的最大啟動電流達到額定電流的2.54倍。經(jīng)過變頻改造后，觀察變頻器啟動的負荷曲線，發(fā)現(xiàn)它啟動時基本沒有沖擊，電流從零開始，僅是隨著轉速增加而上升，無論如何都不會超過額定電流的1.2倍。因此風機變頻運行解決了電機啟動時的大電流沖擊問題，消除了大啟動電流對電機、傳動系統(tǒng)和主機的沖擊應力，大大降低日常的維護保養(yǎng)費用。4.3延長設備使用壽命使用變頻器可使電機轉速變化沿風機的加減速特性曲線變化，沒有應力負載作用于軸承上，延長了軸承的壽

6、命。同時有關數(shù)據(jù)說明，機械壽命與轉速的倒數(shù)成正比，降低風機轉速可成倍地提高風機壽命，風機的使用維護費用自然就降低了。4.4降低噪音風機采用變頻器調速驅動，在降低風機轉速運行的同時，噪音也大幅度地降低，同時克服了由于調整風門線性度不好，調節(jié)品質差，引起共振，造成風道強烈震動的缺陷，運行工況得到明顯改善。由上述可知，采用變頻調速的方式可提高電機的使用效率，綜合利用能源，減小損耗，給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。5結束語隨著科技的進步，國產(chǎn)變頻器的技術已經(jīng)非常成熟，已逐步替代各種進口產(chǎn)品，特別是高壓變頻器，可靠性和性價比都比進口產(chǎn)品具有明顯優(yōu)勢，為我國的節(jié)能降耗做出了突出的貢獻。作者簡介陳志東電氣工程師，現(xiàn)工作于唐山市國義特種鋼有