摘  要：本文主要闡述了英威騰CHH100高壓變頻器在水泥高溫風機上的應用，分析了改造後的優點，並對改造後的效果做了評估分析。

關鍵詞：英威騰、高壓變頻器
、高溫風機

 

一、引言

節能減排已成為我國的基本國策
，水泥行業企業也是用電大戶，據統計在水泥製造成本中

，電費成本約占總成本的30%左右。對於一條水泥生產線

，其中有25%～30%的電能是用於拖動各種類型風機上，因此對於節能改造對於水泥企業降低生產成本、提高生產效率有著尤為重要的意義。

安徽某水泥廠經過最終論證及多家對比，選定英威騰攜手合作，對其2500T/D水泥幹法旋窯生產線窯尾高溫風機進行變頻改造
，從2011年3月運行至今運行良好，無任何因變頻故障導致停產事故。

 

二、現場工藝及工況介紹

 

1.         高溫風機工藝簡介

高溫風機又叫ID風機，即ID FAN（引風機），指的就是預熱器後麵的排風機。根據布置方式有兩種：一種是在增濕塔之前，另一種是在增濕塔之後。

新xin型xing幹gan法fa窯yao生sheng產chan中zhong餘yu熱re利li用yong係xi統tong高gao溫wen風feng機ji，一yi方fang麵mian用yong來lai調tiao整zheng窯yao內nei氣qi壓ya，另ling一yi方fang麵mian回hui轉zhuan窯yao內nei鍛duan燒shao後hou的de高gao溫wen熟shu料liao出chu來lai有you廢fei氣qi帶dai灰hui，通tong過guo預yu熱re器qi對dui進jin入ru窯yao尾wei前qian的de生sheng料liao進jin行xing預yu熱re均jun化hua，降jiang溫wen後hou的de餘yu熱re廢fei氣qi
，再zai通tong過guo窯yao尾wei高gao溫wen風feng機ji引yin出chu由you電dian收shou塵chen器qi將jiang灰hui塵chen進jin行xing處chu理li，再zai將jiang廢fei氣qi排pai掉diao
，有you一yi部bu氣qi體ti被bei引yin至zhi生sheng料liao磨mo對dui生sheng料liao進jin行xing預yu熱re，在zai一yi些xie現xian場chang因yin高gao溫wen風feng機ji入ru口kou風feng溫wen度du較jiao高gao，如ru果guo直zhi接jie排pai放fang造zao成cheng能neng源yuan浪lang費fei，所suo以yi很hen多duo現xian場chang也ye在zai高gao溫wen風feng機ji入ru風feng口kou加jia了le餘yu熱re利li用yong鍋guo爐lu，尾wei氣qi通tong過guo預yu熱re利li用yong後hou再zai排pai放fang，達da到dao節jie能neng的de目mu的de。高gao溫wen風feng機ji係xi統tong工gong藝yi圖tu如ru下xia圖tu1：

圖 1

2.         工況介紹

英威騰公司對安徽某水泥廠的1條日產2500噸新型幹法生產線的高溫風機進行了變頻改造
，具體電機參數如下表1所示：

電機型號：YKK800-6	電機功率：1400KW
額定電壓：10KV	額定電流：95A
額定轉速：991RPM	啟動方式：水阻啟動
補償方式：電容補償	調速方式：液耦調速

表 1

該高溫風機目前通過液力耦合器來對風機進行調速，整個工藝過程主要是通過DCS的(de)控(kong)製(zhi)來(lai)調(tiao)節(jie)液(ye)力(li)耦(ou)合(he)器(qi)的(de)速(su)度(du)從(cong)而(er)調(tiao)整(zheng)風(feng)機(ji)的(de)風(feng)量(liang)，達(da)到(dao)控(kong)製(zhi)窯(yao)內(nei)負(fu)壓(ya)。當(dang)窯(yao)係(xi)統(tong)工(gong)況(kuang)變(bian)化(hua)較(jiao)大(da)時(shi)
，現(xian)場(chang)值(zhi)班(ban)人(ren)員(yuan)根(gen)據(ju)中(zhong)控(kong)製(zhi)室(shi)的(de)指(zhi)令(ling)對(dui)液(ye)力(li)耦(ou)合(he)器(qi)的(de)勺(shao)杆(gan)進(jin)行(xing)手(shou)動(dong)調(tiao)節(jie)，運(yun)行(xing)操(cao)作(zuo)非(fei)常(chang)不(bu)便(bian)。

3.         改造前存在問題

3.1、設計存在餘量

這zhe是shi因yin為wei在zai設she計ji過guo程cheng中zhong
，很hen難nan準zhun確que地di計ji算suan出chu管guan網wang的de阻zu力li，並bing考kao慮lv到dao長chang期qi運yun行xing過guo程cheng中zhong可ke能neng發fa生sheng的de各ge種zhong問wen題ti，通tong常chang總zong是shi把ba係xi統tong的de最zui大da流liu量liang和he壓ya力li作zuo為wei選xuan擇ze型xing號hao的de設she計ji值zhi。而er設she備bei的de型xing號hao和he係xi列lie是shi有you限xian的de，往wang往wang在zai選xuan用yong不bu到dao合he適shi的de型xing號hao時shi，隻zhi好hao往wang大da型xing號hao上shang靠kao。所suo以yi電dian機ji及ji風feng機ji的de裕yu量liang選xuan用yong較jiao大da
，存cun在zai嚴yan重zhong的de大da馬ma拉la小xiao車che的de現xian象xiang。

3.2
、生產采用傳統調液力耦合器調節方法

（1）液力耦合器屬於一種機械調速設備。液力耦合器的原理決定了液力耦合器有5-8%的速度損失。同時功率損失變為熱量
，使液壓油溫過高。需要大量冷卻水冷卻液壓油。

（2）在實際運行中油溫高於95℃以上，使冷卻器的水易結垢堵塞，造成故障。

（3）由於液力耦合器是用液壓油傳遞功率，因此速度控製不穩定、功率因數低
、調速精度差。

（4）液力耦合器整機效率低，功率因數低，調速精度差

，維護量大
、成本過高。

3.3
、工藝存在的問題

高溫風機由於“塌料”daozhideguofuheshiyouyuzaixuanyaoshuinishengchanxianshengchanguochengzhongdeyureqiguanbishangdefenchenzhanfudaoyidinghoudushijiuhuitantatuoluo
，zaochengguandaoneifenchennongduturanzengda，zulizengjia，fuyashenggao，shipaifengjifuhezengjia。ciwai，ruguochuizhiyandaohuoyureqineizaiqingjiepihuoyouwuliaotaliaoshi，tongyangyehuizaochengqiliubodong，shipaifengguanneiqiliuwenluan，zaochenggaowenfengjiguofuhetingji
，gaixianxiangdepinfanchuxianduigaowenfengjidiandongjizaochengsunhuai。zaishijishiyongguochengzhongde“塌料”現象，會不定期的導致電機運行電流在極短的時間內超出正常電流的數倍。

三、係統方案

1.         變頻器配置

2.         變頻一次控製原理圖

 

CHH100係列高壓變頻調速係統圖

 

變頻器設備接入用戶高壓開關與改造電機之間，變頻調速係統由用戶開關、自動旁路櫃、CHH100係列高壓變頻器、高壓電機組成。自動旁路櫃是由三個真空接觸器KM1、KM2、KM3和兩個高壓隔離開關QS1
、QS2組成。電機以變頻方式運行時，QS1、QS2和KM1、KM2閉合，KM3斷開
；電機以工頻方式運行時，KM3閉合
，QS1、QS2和KM1

、KM2斷開
，QS1
、QS2用於變頻器維護過程中高壓隔離。自動旁路櫃嚴格按照“五防”聯鎖要求設計，變頻輸出開關KM2和工頻開關KM3互鎖
，完全能夠保證變頻調速係統安全運行。

自動旁路方案優點：

（1）根據係統工藝地要求

，能夠快速地進行變頻與工頻的切換，確保係統的安全運行。

（2）變頻器輸入、輸出設計有隔離刀閘，便於變頻器的維護與檢修。

  （3）操作方便
，可以就地操作
，也可遠程操作，易於實現自動控製。

四、改造效果                                             

變頻改造後，兩月產量相當的月份進行節電率計算：

（1）變頻改造前耗電量統計如表2：安徽某水泥有限公司用電報表（未上變頻）

類別	名稱	本月表數	上月表數	耗電量
負載	高溫風機	16299390	15416600	882790

表 2

（計量時段：9月1日8：00~10月1日8：00）

（2）變頻改造後耗電量統計如表3：

類別	名稱	10月表數	9月表數	電量
負載	高溫風機	25705831	2495199	366390

表 3

         （計量時段：2011年4月）

（3）改造前後對比結果：

表3：通過比較2011年4月份（上變頻）與2010年10月份（未上變頻）用電量比較
，計算節電量如下表3：

節電率統計
	2010年9月份耗電量（度）	2011年10月份耗電量 （度）	節約電量（度/月）	節電率
高溫風機	882790	753840	128950	14.6%

表 4

結論：從以上調查數據分析，安徽某水泥有限公司2500T/天水泥生產線，改造前與改造後產量相當，每月節約電費接近10萬元
，在很短時間內將會收回投資。

 

五
、結束語

水(shui)泥(ni)高(gao)溫(wen)風(feng)機(ji)采(cai)用(yong)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)後(hou)，節(jie)能(neng)效(xiao)果(guo)明(ming)顯(xian)，並(bing)帶(dai)來(lai)了(le)一(yi)係(xi)列(lie)的(de)潛(qian)在(zai)效(xiao)益(yi)。英(ying)威(wei)騰(teng)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)解(jie)決(jue)了(le)高(gao)溫(wen)風(feng)機(ji)由(you)於(yu)塌(ta)料(liao)導(dao)致(zhi)的(de)跳(tiao)閘(zha)，變(bian)頻(pin)器(qi)運(yun)行(xing)可(ke)靠(kao)性(xing)高(gao)
，運(yun)行(xing)良(liang)好(hao)

，得(de)到(dao)了(le)用(yong)戶(hu)和(he)操(cao)作(zuo)員(yuan)的(de)好(hao)評(ping)和(he)認(ren)可(ke)。

 

 

參考文獻：

【1】       深圳市英威騰電氣股份有限公司 《CHH100係列高壓變頻器產品說明書》

【2】       徐甫榮  《高壓變頻調速技術工程實踐》中國電力出版社  2012-01出版

英威騰
，成立於2002年
，致力於成為全球領先、受人尊敬的電氣傳動、工業控製
、新能源領域產品與服務供應商
，2010年在深交所A股上市。英威騰是國家火炬計劃重點高新技術企業，總部員工1100多人
，國內、外辦事處30餘個，控股子公司9家，業務涉及電氣傳動
、工業自動化
、新能源、軌道交通牽引、礦用防爆、能源管理、樓宇智能等領域。在基礎業務變頻器領域，英威騰占據國內領先地位
，擁有覆蓋高、中
、低壓通用及各行業專用豐富的產品係列


，產品在市政

、塑膠
、油田、化工
、冶金、紡織、機床、礦山等行業廣泛應用，產品銷售遍布全球60多個國家和地區。

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