西昌新鋼業(yè)除塵風(fēng)機高壓變頻的應(yīng)用

1、用戶簡介

西昌新鋼業(yè)有限責(zé)任公司（以下簡稱公司）座落在中國航天城——四川省西昌市。公司于2001年12月由原攀鋼410廠（全國最大的冶金中間試驗基地）改制組建。組建后緊緊抓住歷史機遇，立足攀（枝花）西（昌）豐富的礦產(chǎn)、水電等資源優(yōu)勢，利用自身多年來積淀的冶金科研、生產(chǎn)技術(shù)實力，迅速完成了100萬噸全連鑄技改工程建設(shè),形成了自成系統(tǒng)的現(xiàn)代化鋼鐵聯(lián)合生產(chǎn)線。工藝流程采用了環(huán)燒、環(huán)冷、小球燒結(jié)技術(shù)、無料鐘爐頂、PLC控制、連鑄連軋、切分軋制、工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)等多項當(dāng)前國內(nèi)先進冶金裝備和技術(shù)，具有節(jié)能、環(huán)保、保質(zhì)、高效等顯著特點。滿足現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的要求和廣大用戶的需要。

改公司產(chǎn)品廣泛用于建筑、汽車、化工、冷軋、鋼管制造、五金、家電等行業(yè)。產(chǎn)品已銷往全國20多個省市并出口到東南亞和歐美部分國家（地區(qū)）。該公司堅持“以鋼鐵為基礎(chǔ)，以釩鈦化工為主導(dǎo)發(fā)展方向。將公司建成效益型、科技型、外向型的鋼鐵釩鈦企業(yè)”發(fā)展方針。

2、改造項目介紹

ZINVERT高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)在西昌新鋼業(yè)的除塵風(fēng)機上得到應(yīng)用，該除塵風(fēng)機應(yīng)用于的＃1提釩冶煉無濺渣護爐的除塵。每爐的提釩冶煉周期約17～18分鐘，包括兌鐵水、吹煉、半鋼等幾個階段（如下圖所示）。由于各階段產(chǎn)生的煙塵量不同實際所需要的風(fēng)量是隨著不同階段而變化的，例如在整個提釩冶煉過程中在吹煉階段有大量煙塵產(chǎn)生需要風(fēng)機風(fēng)量較大，在兌鐵水、半鋼的過程煙塵較少不需要多少風(fēng)量。但由于原來的除塵風(fēng)機沒有任何調(diào)速裝置，而利用風(fēng)門調(diào)整也存在調(diào)整時間長、管網(wǎng)波動較大的缺點，因此常年基本在整個生產(chǎn)時間內(nèi)均保持風(fēng)門全開，風(fēng)機工頻全速運行。此種運行方式極大的浪費了能源。故對此除塵風(fēng)機采用了變頻器改造，本系統(tǒng)原采用國內(nèi)某廠家產(chǎn)品，后由于故障、維修、服務(wù)等問題，原設(shè)備長期棄置不用，后改用ZINVERT－A9H1000/10Y型高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)改造。

系統(tǒng)的運行方式如圖1所示，在提釩冶煉周期中根據(jù)實際煙塵發(fā)生量的不同，調(diào)整風(fēng)機轉(zhuǎn)速、風(fēng)量，達到保證除塵要求的同時節(jié)約電能的效果。從整個變頻改造后的運行效果圖看，除塵風(fēng)機在生產(chǎn)過程中有超過一半的時間運行在低速狀態(tài)，在整個周期里大量的節(jié)約電量，降低生產(chǎn)成本。

經(jīng)涼山州環(huán)境監(jiān)測站多次監(jiān)測，除塵系統(tǒng)的煙粉塵排放，廠區(qū)粉塵無組織排放均符合《工業(yè)窯爐大氣污染物排放標(biāo)準》限值要求。

3、改造方案

變頻器采用了一拖一改造方式，電氣原理圖如下圖2所示：

10kV電源經(jīng)變頻裝置刀閘K1到高壓變頻裝置，變頻裝置輸出經(jīng)刀閘K2送至電動機；10kV電源還可經(jīng)刀閘K2切換至工頻側(cè)直接起動電動機。一旦變頻裝置出現(xiàn)故障，即可馬上斷開輸入側(cè)10kV開關(guān)及刀閘K1，將變頻裝置隔離，切換刀閘K2至工頻側(cè)，在工頻電源下起動電機運行。刀閘K1、K2之間具有閉鎖和防止誤操作功能。

除塵風(fēng)機分為除塵階段和非除塵階段，在兩個不同階段所需要的風(fēng)量不同，所以變頻器采用了高速和低速兩種運行方式。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試確定了在不同階段下的運行頻率，即高速階段（45Hz）和低速階段（25Hz）。在除塵階段變頻器運行在高速階段，在非除塵階段采用低速運行方式，高速運行和低速運行的切換是根據(jù)氧槍的位置自動進行。

ZINVERT智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計余量大的特點體現(xiàn)顯著，首先系統(tǒng)進線的母線電壓達到額定電壓110％，且波動較大甚至更高，ZINVERT智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)系統(tǒng)運行穩(wěn)定。另外，ZINVERT智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)拖動的除塵風(fēng)機可20秒內(nèi)完成風(fēng)機轉(zhuǎn)速由低速到高速運行的切換，頻率提升迅速，對風(fēng)量要求和除塵效果的影響很小，完全達到生產(chǎn)現(xiàn)場對除塵效果的要求，取得良好的應(yīng)用效果。

4、變頻改造收益

以提釩周期為單位計算其節(jié)能情況，具體節(jié)能情況如下表所示：

從上表可以看出在低速情況下，除塵風(fēng)機所消耗的電量相差是十分驚人的，而低速運行時間是整個提釩周期的10/17.5，超過了一半時間。所以整個提釩周期的功率節(jié)省超過500kW。按全年運行330天、電價0.5元/KWH計算，改除塵風(fēng)機變頻改造一年經(jīng)濟收益為：

（800－301）×24×330×0.5＝197.5（萬元）。