西門子SINAMICS G150變頻器在轉爐干法除塵中的應用

田賀才 湯建和 李希勝

（唐山國豐鋼鐵有限公司第一煉鋼廠，河北 唐山 063300）

1 概述

唐山國豐鋼鐵有限公司第一煉鋼廠，擁有80T轉爐3座， 120T轉爐2座，方坯連鑄機3臺，板坯連鑄機4臺，LF精煉爐5座（在建1座），RH精煉爐1座。年產鋼600萬噸的大型煉鋼廠。80t轉爐采用OG法除塵，120t轉爐采用干法除塵。

LT 法 回 收工藝是由德國魯奇（Lurgi）、 蒂森（Thyssen）二家公司在上一世紀60年代末聯合開發的一種技術。相對于OG法除塵，干法除塵有著能耗低，利于環境治理，提高過程煤氣回收，以及廢棄物利于收集利用等優點。

轉爐干法除塵系統的主要設備有：活動煙罩，汽化冷卻煙道，蒸發冷卻器，靜電除塵器，除塵風機，煤氣冷卻器，廢氣放散燃燒等系統組成。除塵設備主要包括蒸發冷卻器和靜電除塵器。轉爐產生的灰塵，有少部分大顆粒灰塵由蒸發冷卻器收集，蒸發冷卻器的作用是收集煙塵中的粗顆粒和冷卻煙氣的作用，而大部分的細灰由靜電除塵器收集。煙氣流的動力主要是來自ID風機，因此ID風機在除塵中的作用至關緊要。傳動部分我廠采用的是西門子SINAMICS G150變頻器和西門子電機。

2 西門子SINAMICS G150變頻器原理

SINAMICS G150變頻器是專門為滿足具有恒平方負載特性、性能要求適中而且沒有再生反饋的傳動系統的要求而設計的。其應用領域主要有風機與泵類、壓縮機、軋機等。采用緊湊高品質威圖（RITTAL）柜式設計，節省占地面積30%～70%。柜內強電保護，安靜運行（低于67dB）。使用全新主控制板CU320，智能化設計，采用CF軟件存儲卡，提供光纜接口和ProfiBus接口，功能操作面板AOP30和功能強大的軟件工具STARTER進行選型，調試，節能計算。SINAMICS G150變頻器非常適用于使用平方律扭矩特性驅動泵和風機的變頻器操作。

SINAMICS G150型變頻器通過整流部分的連接實現12脈動運行，有效的降低了諧波的影響。12脈動并聯型G150變頻器有兩套獨立的進線部分，功率單元以及出線部分，兩柜體區別之處就是只有右側主柜內有控制器CU320，控制面板AOP30以及接線端子模塊TM31。所有的邏輯運算，控制操作，信號采集都由主柜完成。兩個柜體之間的通訊由Sinamics獨有的DRIVE-CLIQ技術電纜完成數據傳輸。變頻器采用有編碼器的矢量控制，實現對速度的精確控制。并且變頻器增加了對電機溫度檢測保護和絕緣檢測保護，使系統更加的穩定和安全。變頻器的型號6SL3710-2GH41-1AA0-Z

附件：D02+D14+F756+K50+L13+L26+L45+L50+L57+L86+L87+M21+M70+M90+X30

3 G150變頻器在干法除塵中控制應用及調試

干法系統采用西門子s7-400PLC控制，CPU采用416-3DP。采用profibus網絡對G150變頻器進行控制。在參數設置中p0700命令源設置為5 profibus，p1000給定值源設置為1profibus。有兩種方式來設置profibus地址，一是通過DIP開關，地址在參數P0918中只讀，另外一種方式是在操作面板或軟件中直接輸入參數P0918，前提條件是DIP開關將地址設置為0或127。通過PLC編程對變頻器進行控制，對變頻器的控制采用profibus報文的方式進行，即控制字和狀態字，相關說明參考G150手冊。可以采用操作面板對變頻器繼續日常監控和維護，通過操作面板可以對參數進行設置、調試，監控狀態變量，控制裝置和診斷故障和報警。對變頻器的調試還可以通過starter軟件進行調試。變頻器采用閉環控制，閉環控制包括PI調節器、速度調節器預先控制、軟化功能。

按照工藝要求，對變頻器進行控制，按照轉爐冶煉的狀態，對風機轉速進行調節，在煙氣流量比較穩定的狀態下，采用固定轉速的方式，根據現場的實際情況，在保證除塵效果的前提下盡量降低轉速，達到節電的目的。在轉爐吹煉階段，轉爐產生的煙氣量與轉爐的吹氧量，爐口壓力有著明顯的關系，因此按照爐口微差壓和實際吹氧量來計算煙氣流量，并對風機按照流量進行速度控制。（詳見表1）

表1 轉爐各速度控制表

結語

干法除塵系統從07年投產以來，風機控制比較穩定。在運行期間，對風機的控制進行了優化、完善風機的速度控制。配合系統中其他設備達到了良好的除塵效果和節電效果。

[1]柴瑞娟，陳海霞.西門子PLC編程技術及相關應用[M].北京：機械工業出版社，2006.