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高壓變頻器在生料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用
摘要:
河南省同力鶴壁水泥有限公司成立于1995年,現(xiàn)有2條日產(chǎn)2500噸水泥熟料新型干法生產(chǎn)線,年產(chǎn)水泥200萬噸。2006年12月,公司對二期生料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)行高壓變頻改造,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。
關(guān)鍵詞:
生料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)、高壓變頻器 節(jié)能
河南省同力鶴壁水泥有限公司成立于1995年,現(xiàn)有2條日產(chǎn)2500噸水泥熟料新型干法生產(chǎn)線,年產(chǎn)水泥200萬噸。公司注意挖掘自身潛力,強(qiáng)化節(jié)能意識,并付諸于實(shí)施,于2006年12月就對二期生料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)行高壓變頻改造,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。
一、生料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)改高壓變頻器拖動的必要性
我公司二期生料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)為沈陽電機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的轉(zhuǎn)子繞線異步電機(jī)(YRKK630-6,10kV,1000kW)拖動,原有的運(yùn)行方式為電機(jī)全速運(yùn)行,啟動方式是轉(zhuǎn)子串水電阻啟動,啟動結(jié)束后自動短接轉(zhuǎn)子滑環(huán),電機(jī)全速運(yùn)行,這樣的運(yùn)行方式存在如下弊端:
1.風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)反應(yīng)滯后,調(diào)節(jié)速度慢,調(diào)節(jié)精度不高。
依靠風(fēng)門調(diào)節(jié)執(zhí)行器來調(diào)節(jié)風(fēng)門開度,受機(jī)械部分限制調(diào)節(jié)速度有限,調(diào)節(jié)精度亦受影響,往往對現(xiàn)場的風(fēng)量控制不是很到位。并且,隨使用年限增加,擋板開度指示出現(xiàn)偏差,造成調(diào)節(jié)的誤差增加。
2.風(fēng)門調(diào)節(jié)浪費(fèi)電能,不科學(xué),不經(jīng)濟(jì)。
電機(jī)額定電流為70A,而電機(jī)實(shí)際運(yùn)行電流平均為60A左右,閥門開啟僅為70%左右,采用風(fēng)門調(diào)節(jié),人為改變了風(fēng)道的阻力曲線,大量的能源白白浪費(fèi)在風(fēng)門上。
3.電機(jī)全速運(yùn)行受到考驗(yàn),電機(jī)和風(fēng)機(jī)維護(hù)周期短。
因電機(jī)全速運(yùn)行,電機(jī)軸瓦和風(fēng)機(jī)等機(jī)械部分磨損較快,轉(zhuǎn)子滑環(huán)的碳刷磨損也較快,更換周期短。
二、調(diào)速方式的選擇
大功率高壓異步電動機(jī)的主要調(diào)速方式有以下幾種:串級調(diào)速、內(nèi)反饋斬波調(diào)速、液力耦合器調(diào)速及變頻調(diào)速等。高壓變頻調(diào)速較其他調(diào)速方式有以下無法比擬的優(yōu)點(diǎn):
1.變頻器采用液晶顯示數(shù)字界面,可隨時(shí)顯示電壓、電流、頻率和電機(jī)轉(zhuǎn)速,可以非常直觀地顯示電機(jī)在任何時(shí)間的實(shí)時(shí)狀態(tài)和故障信息。
2.精確的頻率分辨率和很高的調(diào)速精度,完全可以滿足各種生產(chǎn)工藝工況的需要。
3.具有電力電子保護(hù)和工業(yè)電氣保護(hù)功能,保證變頻器和電機(jī)在正常運(yùn)行和故障時(shí)安全可靠。
4.電機(jī)可實(shí)現(xiàn)軟啟動、軟制動;啟動電流小,減輕了對機(jī)械負(fù)載的沖擊;電機(jī)啟動的時(shí)間連續(xù)可調(diào),減少了對電網(wǎng)的影響。
5.具有就地和遠(yuǎn)程操作功能。
6.減少配件損耗,延長設(shè)備使用壽命,提高勞動生產(chǎn)效率。
當(dāng)時(shí),通過對國內(nèi)外廠家的比較,我公司選用了北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的HARSVERT-A10/090高壓變頻器。
三、改造項(xiàng)目具體實(shí)施方案和過程
根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況,旁路柜采用了一拖一自動方案,此結(jié)構(gòu)是自動旁路的典型方案;驹硎牵菏褂昧3個(gè)高壓隔離開關(guān)(GS1、GS2和GS3)和3個(gè)高壓真空接觸器(KM1、KM2和KM3)組成(如圖1,GF為原高壓開關(guān)柜內(nèi)的斷路器)要求KM1和KM2不能與KM3同時(shí)閉合,在電氣控制回路和PLC程序上實(shí)現(xiàn)互鎖,變頻正常啟動時(shí),KM1先閉合,KM2后閉合,正常停車時(shí)KM2先斷開,KM1后斷開;當(dāng)變頻運(yùn)行期間變頻器報(bào)重故障時(shí)自動投入旁路運(yùn)行(參數(shù)可設(shè)),KM1和KM2同時(shí)斷開后KM3閉合,轉(zhuǎn)入工頻運(yùn)行;變頻器出現(xiàn)故障短時(shí)不可修復(fù),直接工頻啟動時(shí),手動合上KM3即可。
現(xiàn)場原有的水電阻裝置繼續(xù)保留,變頻啟動時(shí),取KM1的合閘信號直接短接電機(jī)轉(zhuǎn)子滑環(huán),由高壓變頻器對電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動;變頻運(yùn)行報(bào)重故障時(shí)自動旁路,KM1和KM2斷開,水電阻短接接觸器斷開,KM3合閘信號啟動水電阻裝置正常投入運(yùn)行(僅啟動,啟動完畢后仍短接轉(zhuǎn)子);當(dāng)工頻直接啟動時(shí),KM3合閘信號直接啟動水電阻實(shí)現(xiàn)軟啟動功能。KM3合閘信號(旁路運(yùn)行信號)直接進(jìn)DCS,提示中控進(jìn)行閥門調(diào)節(jié)風(fēng)量。
圖1:高壓變頻器工頻旁路原理
現(xiàn)場設(shè)備銘牌如下:
高壓變頻器銘牌
電機(jī)銘牌
型號
HARSVERT-A10/090
型號
YRKK630-6
出廠編號
05037
制造廠
沈陽電機(jī)有限公司
額定功率
1600kVA
額定功率
1000kW
額定電流
90A
額定電壓
10kV
額定輸入電壓
10kV
額定電流
70A
輸出最大電壓
10kV
額定轉(zhuǎn)速
960R/M
四、改造效果
1.節(jié)能效果相當(dāng)明顯,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
我公司二期生料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)變頻改造后,取得了顯著的節(jié)能效果,改造前風(fēng)機(jī)風(fēng)門的開啟經(jīng)常在70%左右,電機(jī)全速運(yùn)行;變頻改造后,風(fēng)機(jī)變速運(yùn)行,風(fēng)門全開。因現(xiàn)場工況變化不是很大,變頻調(diào)速系統(tǒng)經(jīng)常運(yùn)行在42Hz左右,與調(diào)節(jié)檔板時(shí)的消耗功率大大減少,節(jié)電效果與經(jīng)濟(jì)效益顯著,變頻改造前后,電機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)如下表所示:
時(shí)間?
調(diào)節(jié)方式
輸入電流(A)
運(yùn)行頻率(Hz)
電機(jī)平均功率(kW)
改造前
風(fēng)門
60
50
832
改造后
變頻調(diào)速
40
42
658
改造后,生料循環(huán)風(fēng)機(jī)的節(jié)能率為:(832-658)/832=20.9%,該生料循環(huán)風(fēng)機(jī)年運(yùn)行時(shí)間按280天,每度電按0.5元計(jì)算,年節(jié)省電費(fèi):(832-658)×24×280×0.5=584640元。
2.改善工藝。
改造前及改造后現(xiàn)場工況列表如下:
改造前
改造后
啟動方式
串水電阻啟動
變頻軟啟動
風(fēng)機(jī)噪音振動
較大
小
軸承溫升
較高
低
電機(jī)和風(fēng)機(jī)維護(hù)周期
短
長
參考上述表格,可以看出:
二期生料循環(huán)風(fēng)機(jī)變頻改造后,取得的間接效果也十分明顯,由于變頻調(diào)速系統(tǒng)經(jīng)常運(yùn)行在42Hz(生產(chǎn)時(shí)),電機(jī)及風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低,電機(jī)及風(fēng)機(jī)的軸溫降低,噪音和振動降低,電機(jī)碳刷消耗量減少,整體維護(hù)周期大大延長。操作人員在DCS側(cè)通過監(jiān)控界面很方便的調(diào)節(jié)電機(jī)的運(yùn)行頻率,調(diào)節(jié)及時(shí),調(diào)節(jié)精度高,由于電機(jī)變頻改造后轉(zhuǎn)速降低,輸出功率大大降低,電機(jī)的溫升也沒有升高。
五、總結(jié)
由此可見,利德華福生產(chǎn)的該套HARSVERT-A10/090高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)在我公司二期生料循環(huán)風(fēng)機(jī)上取得了良好的使用效果,該設(shè)備安裝方便,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,維護(hù)量。ǘㄆ谇鍨V網(wǎng)和緊線),在迄今二年多的運(yùn)行過程中,故障率很低,系統(tǒng)運(yùn)行安全、穩(wěn)定、可靠,節(jié)能效果顯著,為我公司的正常生產(chǎn)和節(jié)能降耗做出了巨大貢獻(xiàn)。
我作為電氣維護(hù)管理人員,對利德華福高壓變頻器的使用有以下切身體會:
1.系統(tǒng)運(yùn)行安全、穩(wěn)定、高效。
2.全中文界面顯示,參數(shù)設(shè)置簡單明確,方便操作。
3.適應(yīng)國內(nèi)電壓不穩(wěn)的國情,在其可靠性、安全性等方面具有獨(dú)到的優(yōu)勢。
4.內(nèi)置PLC,易于改變控制邏輯關(guān)系,適應(yīng)多變的現(xiàn)場需要。
5.監(jiān)控、保護(hù)、記錄查詢等功能實(shí)用、可靠、方便。
6.該公司非常重視售前、售中和售后服務(wù)工作,有著一支訓(xùn)練有素、專業(yè)技術(shù)能力強(qiáng)、服務(wù)及時(shí)的技術(shù)支持工程師隊(duì)伍,能隨時(shí)響應(yīng)并滿足用戶的各種要求,客戶24小時(shí)可以跟技術(shù)服務(wù)人員取得聯(lián)系,獲得技術(shù)支持和幫助。
7.該公司的技術(shù)研發(fā)能力強(qiáng),不斷完善產(chǎn)品質(zhì)量和提高產(chǎn)品穩(wěn)定性,產(chǎn)品升級和改進(jìn)后主動為客戶提供免費(fèi)升級服務(wù)(一年內(nèi))。
8.該公司經(jīng)常主動地對客戶定期進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量詢訪和跟蹤,每半年主動為客戶進(jìn)行一次免費(fèi)設(shè)備巡查,協(xié)助客戶搞好設(shè)備維護(hù)。
9.處理故障及時(shí)、有效,售后技術(shù)服務(wù)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)高,態(tài)度好,能急客戶所急,想客戶所想,替用戶考慮周全,服務(wù)周到,以用戶的滿意為目標(biāo)搞好技術(shù)支持保障工作。
狀 態(tài): 離線
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公司名稱:
北京利德華福電氣技術(shù)有限公司
聯(lián) 系 人:
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010-010-89776666
傳 真:
010-69764853
地 址:
北京市昌平區(qū)陽坊鎮(zhèn)陽坊工業(yè)南區(qū)
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