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文檔簡介
1、1、 引言: 隨著我國經(jīng)濟的持繼發(fā)展,國內(nèi)各類能源消耗逐漸增大,限于能源開采能力與從國外進口的限制,使我國的能源供應十分緊張。但我國各行業(yè)的能源利用處于比較原始,能源浪費還非常嚴重,如何高效利用能源已經(jīng)被國家擺在重要的戰(zhàn)略位置。 工業(yè)大型風機在設計時都按20-30年的運行期考慮,綜合風機葉片,爐膛,風道等損耗,密封的變化,風動介質(zhì)的擾動的綜合因素,余量都選得較大。特別對于爐膛運行用的風機,在運行后,由低溫空氣介質(zhì)變?yōu)楦邷乜諝饨橘|(zhì),在同等的輸出風量條件下,其要求的功率也隨之大幅下降。檔板的開度經(jīng)常處于60%-40%之間運行,
2、使大量的電能都浪費在的檔板截流,介質(zhì)擾動,和風壓損耗上。利用調(diào)速運行的方式降低各類損耗,提高電能的利用率真,已經(jīng)是大型風機節(jié)能高效運行的首要選擇方式。隨著現(xiàn)代變流技術的發(fā)展,硅元件制造工藝的提高,大功率、高電壓的電力電子器件制造愈加成熟,性能不斷提高,價格不斷下降。應用大功率IGBT、CPLD、DSP制作的大功率高壓變頻器技術相應成熟,價格逐步下降,已能將高壓變頻器高昂的價格降為企業(yè)能夠接受的價格門檻,在大型風機進行節(jié)能調(diào)速的范圍高壓變頻器出現(xiàn)了大規(guī)模的實際應用,本文專門介紹在鋼廠中的石灰回轉(zhuǎn)窯引風機的高壓變頻技術改造的應用。2、華菱漣源鋼鐵集團石灰車間石灰回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)簡介:(1)、華菱漣源鋼鐵
3、集團田湖公司活性石灰車間,活化石灰生產(chǎn)線上的核心設備是石灰燒制回轉(zhuǎn)窯系率,其結(jié)構(gòu)示意圖如下: 圖1 回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)示意圖 (2)、工作流程: 回轉(zhuǎn)窯處于備用 窯中加預熱木料 用煤油點火 窯中溫度升到額定 引風機運行 噴煤粉 連續(xù)投料
4、; 連續(xù)出料 根據(jù)窯溫對風量進行調(diào)節(jié) 定時沖窯皮 根據(jù)生產(chǎn)計劃停料 停止噴煤 強風冷卻窯體 停止引風機 修窯 備用 (3)、引風機設備型號: 風機型號為GW-GR168D,額定壓力8000Pa。 電動機型號YKK450-2-4,功率500KW。 引風機電機啟動采用水阻啟動器,啟動器內(nèi)水溶液為兩噸,啟動一次的溫升為30攝氏度。
5、0; (4)引風機運行流程: 在木料烘窯后期,啟動引風機,點燃煤粉,使木料充份燃燒,并將灰分吸出。當窯內(nèi)溫度均衡后,降低出風量,連續(xù)投料開始。風量采用檔板調(diào)節(jié),正常時回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的負壓為100-250Pa,運行擋板開度為25%左右。冷卻窯體時,運行檔板開度為90%。在冷卻完畢后,修窯初期,擋板開度為10%,用于窯內(nèi)清灰。 3、引風機電機定速拖動的運行簡介: (1)引風機的啟動: 引風機的慣量力矩輸大,在廠內(nèi)的電網(wǎng)容量條件下,直接啟動
6、時電機的啟動電流很高,將引起高壓電源進線保護動作,必須采用軟啟動器進行啟動。每一次啟起引起水阻啟動器溫升30至40攝氏度,當連續(xù)三次啟動時,將會使啟動器內(nèi)水溶液沸騰,電動機啟動失敗。水阻器在沸騰后,需二天的時間方能冷卻至正常溫度。在操作在決定了電機每天的啟動次數(shù)必須的二次之內(nèi)。 (2)引風機運行: 運行中,由于電機的余量較大,常常將檔板調(diào)到25%左右運行,在高轉(zhuǎn)速,低負荷的運行工況下,風機振動較大,現(xiàn)場噪音極強,工作環(huán)境非常惡劣。當擋板調(diào)到10%以下時,由于負壓過大,會引管道和前側(cè)高壓除塵器的喘振,危及設備運行安全。
7、60; (3)石灰燒制期間的運行: 回轉(zhuǎn)窯采用煤粉加熱,由于煤粉的灰度較大,在燃燒中灰分在窯壁上積累,俗稱窯皮。當窯皮積累到一定程度時,將會影響出料。這時將停下煤槍,用水將窯皮炸開,稱為沖窯皮。在沖窯皮時,引風機擋板關至最低。 在上午出料,下午入料時,引風機運行擋板開度調(diào)至15%左右,晚間大火燒制時,引風機擋板調(diào)至25%左右。 (4)引風機運行風量由擋板進行調(diào)節(jié),檔板執(zhí)行機構(gòu)為大力矩電動執(zhí)行機構(gòu),在控制室內(nèi)進行操作。4、引風機定速拖動時的缺陷:
8、0; (1)引風機電能損耗嚴重:電機啟動時,每次啟動水阻啟動器的電能消耗約為正常運行時一天耗電量。正常運行時,擋板開度在25%左右,在擋板兩側(cè)風壓較大,出現(xiàn)極大的節(jié)流損耗和風壓損耗。由于電機工作時負荷遠遠小于電機額定,且風機流量遠遠小于設定流量,在高速運行時產(chǎn)生大量的擾動,使電機運行振動較大,風機的轉(zhuǎn)換效率低。由于啟動次數(shù)的限制與啟動時電能的消耗,在其它附屬設備出現(xiàn)問題進行短時維修時,引風機繼續(xù)保持運行,由于風量較大,散熱較快,不但是耗費電能,同時為保持窯溫,還需經(jīng)常噴粉加溫,增大的煤粉的消耗量。 (2)工作環(huán)境惡劣:在進行木料烘窯時,由于引風機啟動后風量太
9、大,引起木料燃燒過快,使窯內(nèi)加溫時間不夠。烘窯時,不運行引風機,不但點火費油費時,而且現(xiàn)場煙霧很大,環(huán)境變差,每次烘窯后車間都是遍地黑灰。沖窯皮時,引風機不停,使沖窯皮時危險性加大,易出現(xiàn)灼傷事故。在進行修窯時,為防止系統(tǒng)喘振,引風風量較大,增加了工作的危險程度。引風機運行時,振動,噪音極大,使旁邊的電工室內(nèi)振動和噪音都超標,危害操作者的人身健康。 (3)對設備的危害:啟動時電流較大,不但使廠內(nèi)電源產(chǎn)生波動,耗電較大。同時對電機壽命降低。運行中振動大,使電機軸承,風機軸承磨損較大,且造成風道,高壓除塵裝置的使用年限降低。擋板內(nèi)外風壓相差較大,使擋風板調(diào)節(jié)機構(gòu)
10、與調(diào)節(jié)電機磨損程度加快。 5、風機調(diào)速運行時的節(jié)能原理: (1)風機運行特性: 離心式風機,其屬于平方轉(zhuǎn)矩類型的負載,在額定轉(zhuǎn)速運行的特性曲線如圖:。 圖2 離心式風機特性曲線(=90º)Q曲線:當轉(zhuǎn)速為恒定時,表示風壓與風量間的關系特性。Q曲線:當轉(zhuǎn)速為恒定時,表示功率與風量間的關系特性。Q曲線:當轉(zhuǎn)速為恒定時,表示風機的效率特性。(2)風機流量的確定: 風機在運行時,一定轉(zhuǎn)速的風機產(chǎn)生的離心壓力作用在一個截面上時,介
11、質(zhì)在單位時間內(nèi)的通過量,就是我們所說的流量,風機在運行時,通過風機壓力與管網(wǎng)阻力的共同作用,出現(xiàn)一個穩(wěn)定的流量輸出,我們稱之為工況點,其特性曲線如圖: 圖3 風機運行工況點M 工況點R 管網(wǎng)的阻力曲線H 風機壓力曲線(3)風機流量的調(diào)節(jié)方法:通過改變管網(wǎng)阻力實現(xiàn)對風機輸出的調(diào)節(jié)當管網(wǎng)阻力發(fā)生變化時,風機轉(zhuǎn)速保持不變,風壓隨之上升,風機運行的工況點將改變,風機的輸出流量將隨之發(fā)生變化,其特性曲線如圖: 圖4 管網(wǎng)阻力變化時的風機流量特性曲線 在實際運行中,是通過調(diào)節(jié)擋風板的開關程度來實現(xiàn)的,
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