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摘要：眾所周知，鋼鐵企業是高耗能企業，隨著國家在節能降耗方面出臺的一系列優惠政策，越來越多的鋼鐵企業根據本企業的生產狀況，逐步落實節能降耗，使得高壓變頻器的應用越來越廣，比如在煉鐵廠燒結風機，煉鋼廠轉爐一次二次除塵風機，焦化廠煤氣鼓風機，除塵風機，以及中板廠的除磷泵等等，高壓變頻器的應用為鋼鐵企業降低了生產成本，提高了產品競爭力。
關鍵詞： 高耗能 節能 高壓變頻器 煤氣鼓風機
一 、企業概況
河北普陽鋼鐵有限公司是一家集洗煤、焦化、白灰、燜渣、燒結、球團、煉鐵、煉鋼、軋材、制氧、發電、科研為一體的綜合性中外合資鋼鐵公司。固定資產達104億元，擁有員工9800余人，位于邯鄲太行山東麓，2006年以來連續榮獲中國企業500強、中國制造業500強、全國鋼鐵工業先進集體、河北省百強企業等榮譽稱號。生產設備全部達到國內外先進水平，過程全部實現由計算機控制，檢測手段齊全，工藝設備先進。公司采用ERP系統進行現代化管理，實現了無紙化辦公和視頻調度會議，建立了能源管控中心等一整套科學的、完善的質量管理體系，公司十分重視節能降耗與資源綜合利用, 累計使用我公司高壓變頻器將近50臺，企業走循環經濟的道路，節約了能源，降低了能耗，凈化了環境，增加了經濟效益，提高了企業競爭力。
二 、系統改造方案可行性
2.1冷媒鼓風機工藝
冷媒鼓風機---從煉焦爐出來的焦爐煤氣，經集氣管、吸氣管、初冷器、捕焦油器、回收氨和苯的系統等一系列的設備，然后才能變成凈煤氣送給不同的用戶，或送至貯罐。在這一過程中煤氣要克服許多阻力才能到達用戶的地點，為此，煤氣應具有足夠的剩余壓力。另外，為了使焦爐內的荒煤氣按規定的壓力制度抽出，要使煤氣管線中具有一定的吸力，因此，必須在焦化工藝的流程中，選擇合理的位置設置鼓風機，使得機前為負壓，機后為正壓。
2.2變頻調速原理
高壓變頻器采用多電平串聯的結構控制方式，系統結構如下
10KV系列有24個功率單元，每8個功率單元串聯構成一相,每個功率單元結構上完全一致，可以互換，其電路結構為交-直-交單相逆變電路，整流側為二極管三相全橋，通過對IGBT逆變橋進行正弦PWM控制
2.3系統旁路柜控制方式
基本原理:變頻裝置本身配有3把刀閘,完成變頻/工頻的切換,其中QS42與QS43刀閘之間設計機械閉鎖,確保不會出現變頻回路與工頻回路同時閉合.在選擇變頻運行狀況下,變頻裝置進出QS41和QS42刀閘閉合, QS43刀閘斷開.切換至工頻運行時,先斷開QF斷路器,此時由電氣線路控制順序為:依次斷開QS42刀閘和QS41刀閘,然后閉合QS43刀閘,使電機切換至工頻側
三、節能數據分析:
3.1工頻/變頻狀態下的年耗電量計算
改造前冷鼓風機日用電量:
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改造前冷鼓風機日用電量: |
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日期 |
11年12月4日 |
11年12月5日 |
11年12月6日 |
11年12月7日 |
11年12月8日 |
11年12月9日 |
日平均用電量 |
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用電量（KW*h) |
8520 |
8550 |
8640 |
8670 |
8370 |
8940 |
8615.00 |
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改造后冷鼓風機日用電量 |
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日期 |
12年1月5日 |
12年1月6日 |
12年1月7日 |
12年1月8日 |
12年1月9日 |
12年1月10日 |
日平均用電量 |
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用電量（KW*h) |
3930 |
4290 |
4170 |
4140 |
5190 |
4440 |
4360.00 |
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節電量： |
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改造前 |
改造后 |
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日均用電量（KW*h) |
8615.00 |
4360.00 |
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日均節電量（KW*h) |
4255.00 |
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年總節電量 |
1553075.00 |
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節電率(%) |
49.39 |
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3.2DCS監控畫面及現場圖片如下：
現場電機實物圖
現場高壓變頻器圖片如下
四、結論
采用變頻調速后，系統實現軟啟動，電機啟動電流遠遠小于額定電流，啟動時間相應延長，對電網無大的沖擊，減輕了起動機械轉矩對電機機械損傷，降低噪音，降低了震動系數,有效的延長了電機的使用壽命，減少了檢修維護開支，節約大量維護費用
參考文獻
1].高壓變頻調速系統HARSVERT-A系列技術手冊 北京利德華福電氣技術有限公司
[2].高壓變頻器應用資料匯編－冶金行業 北京利德華福電氣技術有限公司
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