中壓變頻器在水泥高溫風機中的應用

劉其萍 全高峰

新疆天業（集團）公司（832012）

1 風機風量的調節與電動機功率特性的比較

1.1 風機的功率特性

在不考慮空載功率損耗的情況下，負載功率P與轉速n的3次方成正比:

由公式可知:風機所消耗的電功率與風機轉速的3次方成正比。可以通過降低風機轉速較大幅度降低電機功率。

1.2 不同風機風量調節方式下電動機的功率特性

曲線說明:

1）風機轉速不變，用閥門調風量。

2）液力耦合器調速風量。

3）繞線電機用液體電阻調速器調風量。

4）交流電機調頻或繞線電機串級調速風量。

由圖示可知:在風機風量相同的情況下，調節風機轉速所消耗的能耗比調節風門開度小的多。

2 高溫風機風量調節在工藝系統穩定中的作用

圖2是我公司電石渣干燥和窯尾廢氣工藝流程簡圖。

我公司是以電石渣替代石灰石作鈣質原料生產水泥熟料的新型干法水泥生產線，根據工藝要求，電石渣入干燥管與窯尾廢氣進行熱交換烘干，降溫后的廢氣通過高溫風機抽出進入窯尾廢氣處理。通過中壓變頻器調節風機轉速，輔以擋板的微調來控制高溫風機的流量。既保證了系統負壓的穩定和電石渣的有效烘干，又節約了電耗。

3 工程采用的中壓變頻器特性

3.1 網側友好性

本工程變頻器的輸入側采用36脈沖二極管整流，消除了大部分由單個功率單元所引起的諧波電流，大大抑制了網側諧波的產生。對電網側的諧波完全滿足IEEE-519和GB/T 14549諧波標準。其網側電壓和電流波形如圖3所示。

3.2 完美的輸出性能

1）無需輸出濾波裝置。

2）可以驅動不同高壓電動機，而不會增加電機溫升。

3）保護電機絕緣不受d v/d t應力的損害。

4 節電及效益分析

表1 高溫風機電機參數

表2 投入變頻器后電機電流情況對照表

工頻下高溫風機電機所消耗的有功功率:

5 結語

高溫風機采用變頻調速控制后,系統運行可靠，除節約能耗外，還具有以下優點:

1）極大的改善了電機的啟動性能，減少電網沖擊。裝變頻調速器后，高溫風機電機從靜態啟動，運行人員通過DCS系統緩慢提升轉速至工作范圍，避開了電機6-8倍啟動電源,轉動力矩平穩上升,減少對電網的沖擊。

2）減少機械震動，噪音和磨損，提高系統運行的可靠性，延長機械壽命。變頻調速時風機入口擋板全開，升降轉速平穩，慣性力矩減少，各部力矩為最小，風機轉動部件磨損最小，環境噪音降到最低。

[1]吳忠智,吳加林.變頻器應用手冊[M].機械工業出版社.

[2]張廣溢,郭前崗.電機學[M].重慶大學出版社.

[3]李發海,王巖.電機與拖動基礎[M].清華北大出版社.