利德華福HARSVERT-VA系列變頻器在水泥窯尾高溫風機上的運用

　　窯尾高溫風機是保證水泥生產(chǎn)線窯內(nèi)負壓的重要負載，往往工頻運行、采用液力耦合器調(diào)速的高溫風機，常見由于管道“塌料”導(dǎo)致高溫風機電機過負荷跳閘，導(dǎo)致生產(chǎn)中斷。由于變頻器裝置的電力電子器件的過負荷能力的限制，“塌料”造成的高溫風機過負荷導(dǎo)致的變頻器保護停機現(xiàn)象如無專業(yè)技術(shù)是不可避免的，將給水泥生產(chǎn)線造成更多的損害。

　　高溫風機“塌料”導(dǎo)致的過負荷是由于在旋窯水泥生產(chǎn)線生產(chǎn)過程中的預(yù)熱器管壁上的粉塵粘附到一定厚度時就會脫落，造成管道內(nèi)介質(zhì)混合物密度增大，阻力增加，負壓升高，使排風機負荷增加或如果垂直煙道或預(yù)熱器內(nèi)在清結(jié)皮或有物料塌料時，同樣也會造成氣流波動，使排風管內(nèi)氣流紊亂，造成高溫風機過負荷跳機，該現(xiàn)象的頻繁出現(xiàn)對高溫風機電動機造成損壞。在實際使用過程中的“塌料”現(xiàn)象，會不定期的導(dǎo)致電機運行電流在極短的時間內(nèi)超出正常電流的數(shù)倍，如使用普通的高壓變頻器，可能導(dǎo)致變頻器運行過程中頻繁跳機，直接影響高溫風機與水泥生產(chǎn)線的正常運行。

　　北京利德華福電器技術(shù)有限公司是致力于高壓變頻器的專業(yè)生產(chǎn)制造商，其研制的HARSVERT-VA系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)，是針對水泥生產(chǎn)線窯尾高溫風機的專用變頻器技術(shù)，采用DSP矢量控制避免了普通高壓變頻器在運行中由于“塌料”所導(dǎo)致的反復(fù)跳機，高溫風機專用變頻器的水泥生產(chǎn)線達到節(jié)能又增效，降低電機、風機設(shè)備故障率，為水泥企業(yè)保證生產(chǎn)安全性、經(jīng)濟性作出技術(shù)與設(shè)備保證。

　　HARSVERT-VA主控單元采用美國TI公司高性能DSP（數(shù)字信號處理器）芯片為控制核心，并輔以大規(guī)模FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）和CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件），搭建而成功率單元串聯(lián)型中壓大容量交流電機控制的硬件平臺。在此平臺基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了異步電機無速度傳感器矢量控制等一系列高性能電機控制方案。無需安裝復(fù)雜且不易維護的測速裝置，HARSVERT-VA系列變頻器僅需對輸出三相電壓、兩相電流進行檢測，即可根據(jù)預(yù)先自動測定的電機模型，進行異步電動機的磁通和轉(zhuǎn)矩解耦控制，實現(xiàn)低速大轉(zhuǎn)矩負載啟動運行和高性能控制。

　　2008年在汝州天瑞水泥5000t/d生產(chǎn)線的變頻改造中運用該系列的變頻器，解決了高溫風機變頻器由于“塌料”導(dǎo)致的跳閘停運、生產(chǎn)中斷的問題，極大降低了由于高溫風機停運對生產(chǎn)造成的影響，同時降低電機設(shè)備故障率，取得節(jié)能、增效的巨大效益，得到用戶認可。

　　現(xiàn)場高溫風機以前是采用轉(zhuǎn)子串電阻啟動，啟動困難且電流大，采用液耦調(diào)節(jié)風機轉(zhuǎn)速改變風壓。現(xiàn)已改造為北京利德華福公司HARSVERT-VA10/230高壓變頻器變頻調(diào)速，其電流波動小且節(jié)能效果好。從以下運行記錄可看出：

2007年12月27日未改變頻的運行記錄

2008年12月27日變頻改造后的運行記錄

　　現(xiàn)場記錄采集

　　（1）改善了工藝，調(diào)速精度得到保證，提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定并可提高產(chǎn)量。投入變頻器后可以平滑穩(wěn)定地調(diào)整風量風壓，提高了效率。減少甚至避免了由于“塌料”產(chǎn)生的停機，使生產(chǎn)線設(shè)備利用率得到保證，保證了生產(chǎn)，進一步提高了產(chǎn)量。

　　（2）設(shè)備運行與維護費用下降。采用變頻調(diào)節(jié)后，避免了原來采用液力耦合器調(diào)節(jié)的需經(jīng)常進行油路、漏油的維護（平均每年節(jié)約維護費用十幾萬元），若打壞齒輪一次維護費用要幾十萬元，并導(dǎo)致停產(chǎn)的損失;高壓變頻器一年多的運行實踐證明，其可靠性得到證實，避免了由于液力耦合器維修導(dǎo)致生產(chǎn)線停產(chǎn)的發(fā)生。

　　（3）延長電機等設(shè)備的使用壽命。采用變頻調(diào)速后，可以實現(xiàn)軟啟動和軟制動，幾乎不產(chǎn)生沖擊，避免液力耦合器啟動時的4～7倍的沖擊電流，可大大延長電機定子、轉(zhuǎn)子軸及軸承等電氣與機械壽命。

小結(jié)：

　　總之，高溫風機進行高壓變頻節(jié)能改造不管從操作、運行維護，還是節(jié)能方面都取得很好的效果，是成功的。其控制方便，靈活，自動化水平高，優(yōu)良的調(diào)速性能，完全可以滿足生產(chǎn)工藝的要求;良好的節(jié)能效果，可以提高系統(tǒng)的運行效率;實現(xiàn)了電機的軟啟動，減小啟動沖擊，降低了維護費用，延長設(shè)備的使用壽命;系統(tǒng)的安全、可靠，確保負載的連續(xù)運行。