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    一、除塵風(fēng)機(jī)工藝要求 

    邯鄲鋼鐵集團(tuán)一煉鋼1#和2#兩個(gè)混鐵爐，當(dāng)混鐵爐既不兌鐵也不出鐵時(shí)不需要風(fēng)量；當(dāng)混鐵爐工作時(shí)，一個(gè)兌鐵口兌鐵需要風(fēng)量35萬m3/h；一個(gè)出鐵口出鐵需要風(fēng)量15萬m3/h；兩臺(tái)爐出鐵口同時(shí)出鐵需要風(fēng)量30萬m3/h；當(dāng)一臺(tái)混鐵爐的兌鐵口和出鐵口同時(shí)兌鐵出鐵時(shí)需要風(fēng)量50萬m3/h。兩個(gè)混鐵爐兌鐵口不能同時(shí)打開，只能有一個(gè)兌鐵口打開，兩個(gè)混鐵爐出鐵口可以同時(shí)打開。
    兌鐵：由一臺(tái)125t天車完成，鐵水罐分為70t和100t兩種規(guī)格，每罐兌鐵時(shí)間為4-6min； 
    出鐵：按三臺(tái)煉鋼轉(zhuǎn)爐同時(shí)生產(chǎn)20爐/班計(jì)算，單臺(tái)混鐵爐出鐵30罐/班，每天三班，每班八小時(shí)，單罐出鐵時(shí)間1-2min，兩次出鐵周期最短為8min，每班出鐵累計(jì)時(shí)間30-60min。 
    A到B為既不兌鐵也不出鐵時(shí)間；
    B到D為一個(gè)出鐵口出鐵時(shí)間，其中B到C為風(fēng)機(jī)升速時(shí)間；
    D到F為兩個(gè)出鐵口出鐵時(shí)間，其中D到E為風(fēng)機(jī)升速時(shí)間；
    F到H為一個(gè)兌鐵口兌鐵時(shí)間，其中F到G為風(fēng)機(jī)升速時(shí)間；
    H到J為一個(gè)兌鐵口兌鐵、一個(gè)出鐵口出鐵時(shí)間，其中H到I為風(fēng)機(jī)升速時(shí)間；風(fēng)機(jī)升速時(shí)可以根據(jù)需要跨越任一升速點(diǎn)；J點(diǎn)風(fēng)機(jī)開始減速。
    J到L為一個(gè)兌鐵口兌鐵、一個(gè)出鐵口出鐵轉(zhuǎn)換為一個(gè)兌鐵口兌鐵時(shí)間，其中J到K為風(fēng)機(jī)減速時(shí)間；
    L到N為一個(gè)兌鐵口兌鐵轉(zhuǎn)換為兩個(gè)出鐵口出鐵時(shí)間，其中L到M為風(fēng)機(jī)減速時(shí)間；
    N到P為兩個(gè)出鐵口出鐵轉(zhuǎn)換為一個(gè)出鐵口出鐵時(shí)間，其中N到O為風(fēng)機(jī)減速時(shí)間；
    P到R為一個(gè)出鐵口出鐵轉(zhuǎn)換為既不出鐵也不兌鐵時(shí)間，其中P到Q為風(fēng)機(jī)減速時(shí)間；
    Q到R為既不兌鐵也不出鐵時(shí)間。

    二、調(diào)速要求 

    為簡(jiǎn)化控制邏輯，現(xiàn)場(chǎng)直接根據(jù)出鐵口、兌鐵口的開關(guān)狀態(tài)來控制變頻器的轉(zhuǎn)速，變頻器預(yù)設(shè)5個(gè)速度點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)所需風(fēng)量不同自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。 
    變頻器內(nèi)置PLC和中文的人機(jī)界面給現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作帶來很大便利，調(diào)試周期大大縮短。各種參數(shù)設(shè)置十分方便，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)煙氣的多少，可以及時(shí)調(diào)整各速度段點(diǎn)的風(fēng)量，除塵改造后，現(xiàn)場(chǎng)條件大為改善。

    三、節(jié)能計(jì)算

    根據(jù)變頻器的運(yùn)行記錄，統(tǒng)計(jì)風(fēng)機(jī)在一天中各速度段的運(yùn)行時(shí)間，得到如下運(yùn)行數(shù)據(jù)： 
    各速度段變頻器的輸入功率為：
    P1＝1.732×6×5.8×0.8=48.2kW
    P2＝1.732×6×25.1×0.8=208.7kW
    P3＝1.732×6×37.9×0.8=315.1kW
    P4＝1.732×6×23.89×0.8=198.6kW
    P5＝1.732×6×62.50×0.8=519.6kW
    則使用變頻器后一天風(fēng)機(jī)所消耗的電能為：
    8.2×3+208.7×7+315.1×4+198.6×7+519.6×3＝4694.9 kW·h 
    電價(jià)按0.4元計(jì)算，整個(gè)系統(tǒng)按照一年運(yùn)行300天計(jì)算，則一年的電費(fèi)為：
    4694.9×0.4×300＝56.3388萬元
    如果不使用變頻器，電機(jī)始終工頻運(yùn)行，則一年的電費(fèi)為：
    P＝1.732×6×76×0.8=631.8kW
    631.8×24×300×0.4=182萬元
    節(jié)約電費(fèi)約為：125.7萬元
    說明：以上計(jì)算僅為初步的理論計(jì)算，變頻器節(jié)能情況是根據(jù)試運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)計(jì)算，與具體運(yùn)行情況存在偏差。

    四、應(yīng)用高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)產(chǎn)生的其他效果

    改善了工藝。投入變頻器后除塵風(fēng)機(jī)可以非常平滑穩(wěn)定的調(diào)整風(fēng)量，運(yùn)行人員可以自如的調(diào)控，除塵風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)得到了改善，提高了效率。

    延長(zhǎng)電機(jī)和風(fēng)機(jī)的使用壽命。一般除塵風(fēng)機(jī)均為離心式風(fēng)機(jī)，啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，啟動(dòng)電流大（約6～8倍額定電流），對(duì)電機(jī)和風(fēng)機(jī)的機(jī)械沖擊力很大，嚴(yán)重影響其使用壽命。而采用變頻調(diào)速后，可以實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)和軟制動(dòng)，對(duì)電機(jī)幾乎不產(chǎn)生沖擊，可大大延長(zhǎng)機(jī)械的使用壽命。

    減少閥門機(jī)械和風(fēng)機(jī)葉輪的磨損。安裝變頻調(diào)速后，風(fēng)機(jī)經(jīng)常工作在比原來定速時(shí)低150轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，因此，大大減少了風(fēng)機(jī)葉輪的磨損，減少了風(fēng)機(jī)振動(dòng)。延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)的大修周期，節(jié)省檢修費(fèi)用和時(shí)間。

    便于實(shí)現(xiàn)除塵控制系統(tǒng)自動(dòng)化。除塵系統(tǒng)的的風(fēng)量經(jīng)常需要根據(jù)工藝的要求變化，在過去用擋板調(diào)節(jié)時(shí)，存在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開度與流量的關(guān)系曲線的線形問題。往往由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的磨損量過大，閥門特性發(fā)生變化，出現(xiàn)非線形問題，致使調(diào)節(jié)過程失誤，自動(dòng)控制系統(tǒng)無法正常工作。而變頻調(diào)速始終保持在線形高精度0.1～0.01HZ的范圍內(nèi)工作，為實(shí)現(xiàn)除塵系統(tǒng)的自動(dòng)化創(chuàng)造優(yōu)越條件。 

    五、調(diào)試經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

    1 變頻器同現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的接口要主要抗干擾問題。變頻器受除塵系統(tǒng)的PLC控制，變頻器提供的4路模擬輸出2路進(jìn)入控制柜上的儀表進(jìn)行顯示，2路進(jìn)入PLC中參與各項(xiàng)保護(hù)。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)，進(jìn)入儀表的信號(hào)顯示無誤，而進(jìn)入除塵系統(tǒng)PLC的信號(hào)卻時(shí)有時(shí)無?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量PLC的模擬輸出信號(hào)，一切正常。后來將除塵系統(tǒng)PLC可靠接地后問題解決。

    2 主要干式變壓器的合閘涌流。HARSVERT-A系列高壓變頻器采用單元串聯(lián)多電平技術(shù)，前端設(shè)有一臺(tái)干式變壓器。在邯鋼項(xiàng)目中使用的干式變壓器為F級(jí)絕緣的環(huán)氧澆注變壓器，按變壓器的使用說明書，合閘涌流應(yīng)在6倍以內(nèi)。變頻器上級(jí)的高壓開關(guān)的速斷保護(hù)按照7倍整定，但給變頻器送電時(shí)有時(shí)正常，有時(shí)高壓開關(guān)的速斷保護(hù)動(dòng)作造成無法正常送電。后來將速斷保護(hù)的定值由7倍增加到11倍，問題才得到解決。

    六、結(jié)束語

    利德華福從1999年開始進(jìn)入高壓變頻器領(lǐng)域，至今已有5個(gè)年頭了，目前近200臺(tái)的應(yīng)用業(yè)績(jī)，也可算走出了國(guó)產(chǎn)高壓變頻器大規(guī)模應(yīng)用的一小步。在冶金行業(yè)的應(yīng)用達(dá)到30多臺(tái)，為冶金行業(yè)的節(jié)能環(huán)保做出了自己的貢獻(xiàn)。我們認(rèn)為目前高壓變頻器正逐步取代液力耦合器的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，隨著高壓變頻器的大規(guī)模應(yīng)用，性價(jià)比不斷提高，最終變頻器將會(huì)取代液力耦合器而成為電機(jī)調(diào)速的最佳選擇。