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北京利德華福電氣技術(shù)有限公司　供稿

摘  要：北京利德華福電氣技術(shù)有限公司為濟鋼4臺燒結(jié)主抽風機配備2臺HARVEST-S10/550、2臺HARVEST-S10/410高壓變頻器。大大提高了系統(tǒng)的自動化程度，實現(xiàn)了電機的軟啟動，延長了電機壽命，達到了節(jié)電目的。

關(guān)鍵詞：高壓變頻器, 燒結(jié)主抽風機，冶金行業(yè)，節(jié)電

一、濟鋼燒結(jié)情況介紹

濟鋼現(xiàn)有燒結(jié)機5臺：

3臺120m²燒結(jié)機，對應(yīng)1#、2#1750m³高爐

1臺320m²燒結(jié)機，對應(yīng)3#1750m³高爐

1臺400m²燒結(jié)機，對應(yīng)1座3200m³高爐

120m²燒結(jié)機3臺主抽電機4000kW，風門開度100%，使用變頻器沒有優(yōu)勢。

320m²燒結(jié)機主抽風機配套2臺5600kW電機，2010年7月完成變頻改造。

400m²燒結(jié)機主抽風機配套2臺7500kW電機，2008年設(shè)計時選用高壓變頻，2009年8月運行，為國內(nèi)首臺國產(chǎn)8000kW大功率變頻器的應(yīng)用。

二、抽風燒結(jié)工藝

三、案例介紹

濟鋼400m²燒結(jié)主抽風機7500kW/10kV同步電機變頻器應(yīng)用

3.1 項目背景

主抽風機是燒結(jié)生產(chǎn)的主要工藝設(shè)備，其風壓、風量的變化，直接關(guān)系到燒結(jié)礦的產(chǎn)量與質(zhì)量，而其電耗一般又占整個生產(chǎn)線的50%左右。

國內(nèi)大型燒結(jié)機的主抽風機，考慮到生產(chǎn)安全和燒結(jié)系統(tǒng)不穩(wěn)定的漏風率（一般30%左右），在設(shè)計、選型、制造等環(huán)節(jié)都適當放大（一般放大10%），造成風機普遍偏大。

因為電動機功率大，2008年時，行業(yè)基本采用降壓啟動或變頻啟動，啟動結(jié)束后將電動機切換到工頻運行。該方式啟動穩(wěn)定，對電網(wǎng)沖擊減小，缺點是運行時靠調(diào)節(jié)風門擋板來調(diào)節(jié)燒結(jié)機生產(chǎn)需要的風量，而且一般風門開度都在45%～65%之間，電能的損失和浪費明顯。

如果用變頻器控制，可將風門全開，通過調(diào)節(jié)變頻器頻率來得到燒結(jié)機生產(chǎn)需要的風量，可節(jié)能20%以上。

400m²燒結(jié)機主抽設(shè)計高壓變頻器，基于以下認識：

1. 除塵風機使用變頻的經(jīng)驗和節(jié)電效益
2. 320m²1500KW成品除塵風機的成功投運經(jīng)驗。

3）對主抽變頻進行節(jié)電測算，節(jié)電率保守估計20%，年效益近千萬元

4）燒結(jié)主抽使用變頻是發(fā)展趨勢，濟鋼愿先吃螃蟹，愿嘗試相應(yīng)風險

3.2 設(shè)備參數(shù)     

濟鋼400m2燒結(jié)機設(shè)計時，考慮到經(jīng)濟性，將燒結(jié)機兩個煙道一個設(shè)計為脫硫煙道，另一個為非脫硫煙道，為今后單煙道脫硫做好準備。頭尾部含硫量高的煙氣進入脫硫煙道，中部含硫量低的煙氣進入非脫硫煙道。

400m²燒結(jié)機主要工藝參數(shù)：

大煙道負壓：-8－-13kPa

風機入口溫度：130℃

料層厚度：800mm

風機參數(shù)：

1）制造商：沈陽鼓風機有限公司（國產(chǎn)大風機的應(yīng)用）

1. 風機型式：雙吸入離心式
2. 風機型號：SJ20000-14T
3. 處理煙氣量：20000m³/min，全壓為17000Pa
4. 風機軸功率：6462kW（130℃）
5. 風機軸功率：6994kW（80℃）
6. 數(shù)量：2臺

8）制造商配套2臺7500 kW電動機和有刷勵磁裝置

電機參數(shù)：

1）制造商：上海電機廠

1. 型號： T7500-6/1730同步電動機
2. 額定功率：7500 kW
3. 定子額定電壓/電流：10kV/ 494A
4. 轉(zhuǎn)子額定電壓/電流：300V/ 380A
5. 額定轉(zhuǎn)速：1000r/min
6. 功率因數(shù)（cosφ）：0.98

3.3 技術(shù)方案

2臺主抽風機采用2臺高壓變頻器調(diào)速的運行方式，不設(shè)工頻軟起裝置，不允許工頻直接啟動。

根據(jù)上述工況利德華福提供了二拖二互為備用的方案，主要由2臺高壓變頻器、14臺高壓斷路器、2臺激磁涌流抑制+電抗器柜、2套空-水冷卻系統(tǒng)、1臺協(xié)調(diào)控制柜組成。

主要技術(shù)特點：

1. 首次使用雙整流變壓器
2. 協(xié)調(diào)控制的二拖二
3. 工、變頻無擾動同步切換及飛車啟動
4. 同步啟動
5. 全密封空—水冷
6. 簡單的一鍵操作

1. 首次使用雙整流變壓器
2. 協(xié)調(diào)控制的一拖多

以TF1變頻調(diào)速裝置出現(xiàn)故障的工況為例說明。

兩套變頻器的協(xié)調(diào)控制由獨立的一臺協(xié)調(diào)控制柜實現(xiàn)。

整個切換過程3-5分鐘，滿足工藝上不停機的需要！

1. 控制邏輯

1. 工、變頻無擾動同步切換及飛車啟動

同一臺變頻器可以由變頻運行狀態(tài)，無擾動切換到工頻運行

同一臺變頻器可以在工頻運行狀態(tài)，無擾動切換到變頻運行

關(guān)鍵技術(shù)：比較變頻器輸入、輸出兩側(cè)的電壓、頻率和相位，通過軟件計算同期，即鎖相，鎖定同期后進行變頻與工頻間切換，實現(xiàn)無擾動。

變頻器可在電機轉(zhuǎn)動情況下飛車啟動，自動找到轉(zhuǎn)速對應(yīng)的頻率

1. 同步啟動

由變頻器控制勵磁柜運行

啟動時，變頻器先控制勵磁柜，給同步電機轉(zhuǎn)子勵磁

變頻器根據(jù)勵磁反饋，從0Hz開始，逐漸提高頻率，電機緩慢啟動

6）全密封空--水冷

全密封設(shè)計保證變頻器室內(nèi)不與室外產(chǎn)生空氣流動，有效保持室內(nèi)潔凈。

2套水冷系統(tǒng)小時消耗水量達270立方米。

7）簡單一鍵操作

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