應用案例

尊傳承 創經典

首頁 / 應用案例 / 高端制造 / 冶金

佛罗伦萨小镇怎么去: 合康HIVERT-Y10/042高壓變頻器在轉爐一次除塵風機上的應用

瀏覽次數: 日期:2010-11-4 15:33:57

佛罗伦萨小镇佛山 www.puhfab.com.cn 摘要:本文介紹了北京合康億盛科技股份有限公司生產的高壓變頻器在奧宇鋼鐵有限公司煉鋼一次除塵風機調速系統進行變頻改造的應用情況。應用結果表明,采用國產高壓變頻對鋼廠的除塵風機進行節能改造,具有較高的經濟效益和社會效益。

關鍵詞:高壓變頻器;煉鋼轉爐除塵風機;應用

 

一、引言

 奧宇鋼鐵有限公司為做好節能環護,降本增效工作,對節能的新技術、新工藝、新裝備使用的重視程度越來越高,其中對近年來發展起來的高壓變頻節能調速技術,進行了持續關注,特別是在轉爐除塵風機上的應用。08年,我公司組織專人進行外出考察,對比進口和國產高壓變頻產品,在產品質量、價格、服務等多方面進行考察論證,最終經招標程序,選擇了性價比較高的北京合康億盛變頻科技股份有限公司的產品,用于煉鋼轉爐一次除塵風機的變頻改造。

 

 

 

 

二、原除塵風機運行情況

我公司原有40T氧氣頂吹轉爐2座,轉爐吹煉過程中,爐口會排出大量棕紅色的煙氣,煙氣溫度高、含有可燃有毒的煤氣和金屬顆粒,按照國家大氣排放和環保要求,必須對煙氣冷卻、凈化,達標后排放,一旦除塵風機不能正常運行,不但影響生產,造成巨大經濟損失,還威脅到現場生產人員人身安全。所以煉鋼一次除塵風機的正常運行顯得尤為重要。前期,除塵風機和電機采用液力耦合器實現柔性連接調速,風機的控制為手動控制,每次啟動時,值班員通過現場的手操器操作,通過耦合器帶動風機逐步啟動至高速運行。根據實際運行情況,液力耦合器調速存在電機效率低、能耗大、液力耦合器故障率高,影響連續生產、調速范圍窄,響應速度慢等缺點。實際使用中,由于液力耦合器調速控制速度和精度跟不上轉爐工藝要求,所以實際運行中風機一直運行在高速狀態,液力耦合器只是在啟動風機時使用。

從正常的除塵風機工藝可以看出,在一個冶煉周期內約有一半的時間風機運行在低速,而實際風機一直運行在高速,造成電能的白白浪費。

正常液力耦合調速的吹煉工藝周期 ,見圖一。
  A到B為兌鐵加廢鋼時間,約2分鐘。
  B到C為風機升速時間,暫定2分鐘,可以調節。
  C到D為吹氧時間,約13分鐘。
  D點風機開始減速,暫定2分鐘,可以調節。
  D到E為倒爐測溫取樣時間,約2分鐘。
  E到F為出鋼時間,約3分鐘。
  F到G為濺渣時間,約3分鐘。

整個吹煉周期約27分鐘,其中高速時間為13分鐘。

 

 

 

 

三、高壓變頻改造情況

煉鋼一次除塵系統裝備3臺除塵風機,正常運行方式為2用1備,改造方案通過優化對比,確定采用二托三方式,1#、2#風機運行,3#風機備用。 

1、對變頻調速系統要求

為保證除塵風機滿足轉爐吹氧冶煉的要求,變頻調速應有較高的可靠性,對變頻調速系統主要要求如下。

(1)要求具有抗干擾能力強、運行安全可靠、故障率低、節能效果明顯。

(2)要求變頻器有旁路功能,一旦出現故障,可使電機切換到工頻運行。

(3)要求調速范圍要大,變頻系統不加任何功率補償情況下,功率因數應達到0.95以上。

(4)要根據吹氧周期,自動升降速。

(5)變頻裝置對電網電壓有較強的適應能力,過載能力強,?;て肴?。

(6)有共振點跳轉設置,能使電機避開共振點運行,讓風機不喘震。

(7)要求變頻裝置有開關量和模擬量輸入輸出及各種參數的顯示功能,具有就地監控和遠方監控功能,通過良好的漢顯人機界面實現各種操作和設置。

(8)應裝有冷卻裝置,柜頂或柜內應設引風機將裝置內熱氣排出室外。

2、電氣一次方案為三個開關柜組成二托三手動旁路柜、切換柜。

一次回路由三個高壓柜、兩個XGNP01-12型開關柜、一個XGNP09-12型開關柜、兩臺變頻器、三臺電機組成,其中三臺高壓柜和電機使用原電機柜和電機。XGNP01-12開關柜的作用是在變頻器維護過程中或變頻器出現故障時,將電機投入到工頻電網運行,保證生產不受影響;XGNP09-12型開關柜的作用是被變頻器拖動的任意一臺風機出現故障時,切換到備用風機。

高壓柜為工頻運行時的電機、同時也為變頻運行時的變頻器提供電氣?;?,?;さ惱ㄖ狄員;さ緇?。變頻運行時,變頻器為電機提供全面的?;?,但變頻器本身?;ぃㄖ饕槍繆貢;?、速斷?;ぃ┯篩哐構窀涸?,其整定值保持電機?;ふㄖ擋槐?。


 

 

圖2 二托三手動旁路柜、切換柜一次回路圖


在圖2一次回路中,1QF、2QF、3QF為原電機開關柜。新增共有9個高壓隔離開關,為保證旁路時,不會對變頻器反向加電K1和K2、K5和K4采用雙刀雙投開關;

同時斷路器1QF的合閘回路中串入刀閘K7和K9的輔助常閉點,當K2、K3閉合,K1、K7斷開時,1#風機變頻運行;當1#風機需要檢修時,切換到3#風機運行,只要斷開1QF、K3、K2,然后合上K7、K2、1QF即可;當K3、K2斷開,KI閉合時,1#風機工頻運行,此時變頻器從高壓中隔離出來,便于檢修、維護和調試。2#風機變頻、工頻運行的情況同1#風機。

二次回路及控制

控制器由光纖板,信號板,主控板,接口板和監視器組成??刂葡低秤牘β實ピ洳捎昧斯庀送ㄐ?,實現了強弱電之間的光電隔離。變頻器設有三種控制方式,包括本地控制、遠程控制和上位控制。根據現場實際選擇了遠程控制,即通過內置接口板接受來自現場的開關控制量。速度控制方式包括本地設置、模擬設置、通訊設置、多檔設置、閉環調節。此次改造采用了多檔設置。

頻率設定

根據轉爐氧氣頂吹工藝,在吹養時風機應保持高速運轉,其他時間應為低速運行。整個吹煉工藝周期約27分鐘,其中高速時間(C到D)13分鐘。為了使控制簡單,避免風機頻繁變速,方案確定風機運行在高速和低速兩種狀態,高速定為42Hz,對應轉速2500 r/min,1#機低速機定為26.5Hz,對應轉速1582r/min。2#機風機低速25.3HZ,對應轉速為1510 r/min。因電機為普通防爆電機,所以低速頻率不能設置過低,以保證電機風扇散熱良好,溫度不過高。利用氧槍下降到吹煉位連鎖控制開關量使高壓變頻器加速進入高速運行,提起氧槍到離開吹煉位時連鎖控制接點斷開,變頻器減速進入低速運行。

 現場改造情況

(1)在原風機操作室加裝變頻器啟動停止轉換開關,控制屏加裝變頻器高壓指示、運行指示、故障指示三個指示燈,便于運行人員操作和監視變頻器運行情況。

(2)轉爐主控室PLC系統加入變頻器引入的轉速模擬量,高低速控制由氧槍吹煉位控制由PLC輸出到變頻器。

(3)風機原主油泵為機械油泵,輔助油泵為電動油泵,手動控制。改造變頻后,低速運轉時將造成油壓低,現將電動油泵改造為由油壓控制的自動控制。防止低速油壓低和機械油泵故障斷油。

(4)新建一座高壓變頻器室,將風機原液力耦合器拆除,電機前移與風機連接。


高壓變頻器型號

HIVERT-Y10/042

輸入電壓

10000v

輸出電壓

0-10000v

變頻器容量

700KVA

額定電流

42A

輸出頻率

0HZ-120HZ

表4 變頻器參數

 

四、改造效果

高壓變頻改造工程從2008年8月8日開始,到8月25日安裝調試結束,9月13日驗收投入運行。從運行情況看,該高壓變頻調速裝置,運行可靠,節電效果明顯,達到了預期效果。經過工頻和變頻運行對比,測量和統計的煉鋼轉爐除風機改造后各項現場數據如下表。


參數

設備

運行

頻率(HZ)

輸入電壓(kv)

輸入電流(A)

輸如功率(KW)

輸出電壓(V)

輸出電流(A)

輸出功率(KW)

功率因數(cos)

轉速(r/min)

1#機變頻

高速

42

10.2

28

460

8600

36

460

0.98

2500

低速

26.5

10.2

8.2

143

5460

17

144

0.97

1582

2#機變頻

高速

42

10.2

29

490

8600

36

478

0.98

2500

低速

25.3

10.2

8.6

138

5240

18

138

0.97

1510

1#機工頻

50

10.2




33.6

504

0.85

2700

2#機工頻

50

10.2




33.6

504

0.85

2700

表5 現場運行數據


(1)節電效果顯著,以1#風機為例,同比相同產量月用電量統計:改造前月用電量為362880kwh,日平均用電量12096kwh;改造后月用電量217440kwh,日用電量7248kwh。節電率達到了40%。(12096kwh-7248kwh)÷12096kwh=40%

(2)改造后風機運行平穩,風機運行故障率、噪音等大幅度降低。

(3)由于變頻調速,電機實現了軟起動,軟停車功能,對電網和電機的沖擊減小。同時,電機的平均轉速降低延長了軸承的使用壽命,減少了維修量。

(4)由于取消了液力耦合器,減少了備件費用支出和維修工作量。

(5)變頻改造提高了功率因數,變電站煉鋼廠出線的平均功率因數由原來的0.85提高到了0.95,降低了整個供電系統的損耗。同時諧波分量遠遠小于國家標準,未對供電系統造成污染。

(6)本期變頻改造總投資為102萬元,09年實際節約用電169.68萬度,每度電費按0.6元計算,年節約電費達101萬元。一年即可收回投資。

 

五、結束語

從近兩年來的運行情況看,北京合康億盛變頻科技有限公司生產的高壓變頻器性能優越,運行可靠,達到了節能環保、降本增效的預期效果,為我公司今后的節能改造和新建工程設備選型,提供了成功的經驗。


參考文獻
  《(北京合康億盛變頻科技有限公司)HIVERT系列高壓變頻器用戶手冊》


經典案例

北京合康新能科技股份有限公司

地址:北京市經濟技術開發區博興二路3號

郵箱:[email protected]

電話:010-59180000

傳真:010-59180035

Copyright 2006-2017   
版權所有:北京合康新能科技股份有限公司    京ICP備05028480  
  京公網備110301000391    技術支持:北京網站建設