摘  要：本文主要介紹了英威騰CHH100高壓變頻器在水泥廠旋窯生產線生料磨排風機上應用的情況，對其實際節電情況及磨機變頻改造的可行性進行分析。

　　關鍵詞：高壓變頻  生料磨排風機  節能

一
、引言

　　在水泥製造行業,某些功率大、連續運行的設備耗電量高，是水泥製造成本高居不下的一個重要因素。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，應用變頻技術
，對耗電大的設備做一些工藝上的節能改造,以期來降低水泥的製造成本,可ke提ti高gao經jing營ying上shang的de利li潤run空kong間jian和he市shi場chang競jing爭zheng力li。隨sui著zhe水shui泥ni行xing業ye競jing爭zheng的de日ri益yi加jia劇ju，生sheng產chan成cheng本ben的de高gao低di決jue定ding了le水shui泥ni企qi業ye在zai市shi場chang競jing爭zheng的de地di位wei。因yin此ci降jiang低di水shui泥ni生sheng產chan過guo程cheng中zhong的de電dian能neng消xiao耗hao越yue來lai越yue引yin起qi了le業ye界jie的de重zhong視shi。

二、工況分析

　　水泥生產過程中，每生產1噸矽酸鹽水泥至少要粉磨3噸物料（包括各種原料、燃料、熟料、混合料
、石膏），據統計
，幹法水泥生產線粉磨作業需要消耗的動力約占全廠動力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上
，煤磨占約3%，水泥粉磨約占40%。因此

，合理選擇粉磨設備和工藝流程，優化工藝參數，正確操作，控製作業製度，對保證產品質量、降低能耗具有重大意義。 生料磨製主要工藝流程如下圖1所示。

　　

　　圖1 生料磨製工藝流程

　　zaishuinixingyeshengliaomofengjichengdanlejiangshengliaoganzaoheshusongdaoshengliaokudezuoyong

，youxiexianchanggenjushengchandeqingkuangheshengliaokushengliaodeqingkuangjingchangqitingshengliaomo
，lingshengliaomopaifengjiyunxingzhuyaoshitongguokongzhitiaojierukoufamenlaitiaozhengfengjiyunxingzhuangtaiyimanzugongkuangxuyao，zaifamentiaojieguochengzhonghuidailaiyixiliewenti：

　　1) 采用風機定速運行，閥門調整節流損失大
、管網損失嚴重
、係統效率低，造成能源的浪費。

　　2) 長期的30～40%左右的低閥門開度，加速閥門自身磨損，導致閥門控製特性變差。

　　3) 壓力過高威脅係統設備密封性能，嚴重時導致閥門泄漏，不能關嚴等情況發生。

　　4) 設備使用壽命短
、日常維護量大
、維修成本高、造成各種資源的極大浪費。

　　5) pinfanqitingshengliaomofengji，gongpinqidongshiqidongdianliuda
，duidianwangdechongjihenda
，daozhidianjijueyuanshoudaoyingxiangshebeishiyongshoumingsuoduan
，richangweihuliangda
，weixiuchengbengao。

　　解jie決jue上shang述shu問wen題ti的de重zhong要yao手shou段duan之zhi一yi是shi采cai用yong變bian頻pin調tiao速su控kong製zhi技ji術shu。利li用yong高gao壓ya變bian頻pin器qi對dui風feng機ji電dian機ji進jin行xing變bian頻pin控kong製zhi
，實shi現xian風feng機ji流liu量liang的de變bian負fu荷he調tiao節jie。這zhe樣yang，不bu僅jin解jie決jue了le電dian機ji直zhi起qi
、控製閥調節線性度差
、純滯延大等難以控製的缺點

，而且提高了係統運行的可靠性；gengzhongyaodeshijianqingledangbandemosun
，jiangdilexitongduifengdaoguanlumifengxingnengdepohuai
，yanchangdeshebeishiyongshouming，weihuliangjianxiao，gaishanlexitongdejingjixing，jieyuenengyuan，weijiangdichangyongdianlvtigonglelianghaodetujing。

三、係統方案

　　3.1 一次主回路圖

　　變頻控製為一拖一方案，配備一台變頻器。變頻調速係統接於6kV電壓等級的主動力電源係統，用於電動機的變頻調速。為增加運行安全性
，變頻係統增加旁路
，設計方案如圖2：

　　

　　圖 2 變頻一拖一示意圖

　　此方案是手動旁路的典型方案,原理是由3個高壓隔離開關QS1、QS2和QS3組成（見上圖）。要求QS2和QS3不能同時閉合，在機械上實現互鎖。變頻運行時，QS1和QS2閉合
，QS3斷開
；工頻運行時，QS3閉合，QS1和QS2斷開。

　　為了實現變頻器故障保護，變頻器對現場高壓斷路器QF進行連鎖，一旦變頻器故障，變頻器跳開QF。電機工頻運行時，變頻器允許QF合閘
，撤消對QF的跳閘信號
，使電機能正常通過QF合閘工頻啟動。

四、具體使用效果

　　4.1 設備主要參數

　　1) 生料磨排風機

　　　　2) 電動機

　4.2  變頻改造前後生料磨排風機運行參數統計

　　1) 改造前數據(全年數據)

　　　2) 改造後數據

　4.3  節電效果計算

　　根據排風機在不同控製方式下的流量－負載關係曲線和現場運行的負荷變化情況進行計算。

　　

　　1) 改造前單耗

　　DH0（全年產品單耗）=W0（全年用電量）÷C0（全年產量）

　　                          =2651280÷488588= 5.43 kwh/T

　　2) 改造後電耗

　　W（月電量）=（本月表底－上月表底）×倍率

　　1）3月份W3=（3月31日表底－2月28日表底）×倍率

　　=（9207.7－ 9116）×1200= 110040 kwh

　　2）4月份W4=（4月30日表底－3月31日表底）×倍率

　　               =（9392.534－9207.7）×1200=221800.8 kwh

　　3）5月份W5=（5月31日表底－4月30日表底）×倍率

　　               =（9581.475－9392.534）×1200=226729.2 kwh

　　4）6月份W6=（6月30日表底－5月31日表底）×倍率

　　               =（9769.659－9581.475）×1200=225820.8 kwh

　　3) 產量：C

　　1）3月份 C3 =27115 T

　　2）4月份 C4=57305 T

　　3）5月份 C5=59338 T

　　4）6月份 C6=52027 T

　　4) 單耗

　　DH（單耗）=W（用電量）÷C（產量）

　　（1）3月份  DH3=W3÷C3== 4.06 kwh/T

　　（2）4月份  DH4=W4÷C4== 3.87 kwh/T

　　（3）5月份  DH5=W5÷C5== 3.82 kwh/T

　　（4）6月份  DH6=W6÷C6== 4.34 kwh/T

　　5) 節電率

　　δ=（全年產品單耗－2007年月單耗）÷全年產品單耗×100%

　　=（DH0－DH）÷DH0×100%

　　(1) 3月份   δ3 =（DH0－DH3）÷DH0×100%=（5.43- 4.06）÷5.43×100%= 25.23%

　　(2) 4月份   δ4 =（DH0－DH4）÷DH0×100%=（5.43- 3.87）÷5.43×100%= 28.73%

　　(3) 5月份  δ5 =（DH0－DH5）÷DH0×100%=（5.43-3.82）÷5.43×100%=29.65%

　　(4) 6月份  δ6 =（DH0－DH6）÷DH0×100%=（5.43-4.34）÷5.43×100%=20.07%

五、結束語

　　通(tong)過(guo)生(sheng)料(liao)磨(mo)排(pai)風(feng)機(ji)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)改(gai)造(zao)
，可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)生(sheng)料(liao)磨(mo)排(pai)風(feng)機(ji)變(bian)頻(pin)改(gai)造(zao)節(jie)能(neng)效(xiao)果(guo)顯(xian)著(zhu)，明(ming)顯(xian)降(jiang)低(di)了(le)電(dian)耗(hao)同(tong)時(shi)降(jiang)低(di)了(le)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)，節(jie)約(yue)了(le)維(wei)護(hu)費(fei)用(yong)
，在(zai)生(sheng)產(chan)不(bu)緊(jin)張(zhang)生(sheng)料(liao)庫(ku)滿(man)時(shi)不(bu)用(yong)頻(pin)繁(fan)啟(qi)停(ting)生(sheng)料(liao)磨(mo)風(feng)機(ji)優(you)化(hua)了(le)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)

，電(dian)動(dong)機(ji)維(wei)護(hu)量(liang)減(jian)少(shao)，提(ti)高(gao)了(le)設(she)備(bei)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)，實(shi)現(xian)了(le)軟(ruan)啟(qi)動(dong)


，電(dian)機(ji)啟(qi)動(dong)電(dian)流(liu)降(jiang)低(di)，減(jian)少(shao)了(le)對(dui)電(dian)網(wang)的(de)衝(chong)擊(ji)，達(da)到(dao)了(le)變(bian)頻(pin)改(gai)造(zao)的(de)目(mu)的(de)。

　參考文獻：

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

　　[2] 仲明振,趙相賓 《高壓變頻器應用手冊》機械工業出版社 2009-05出版