變頻調(diào)速技術(shù)在電石冶煉配料系統(tǒng)中的應(yīng)用

王國龍 (新疆圣雄能源股份有限公司,新疆 吐魯番 838100)

PVC行業(yè)的快速發(fā)展帶動了電石產(chǎn)能的提升，使得該行業(yè)得到前所未有的發(fā)展空間。電石工業(yè)發(fā)展較為悠久，近年來電石產(chǎn)量已經(jīng)成為在世界范圍內(nèi)占據(jù)優(yōu)勢。由于石油PVC法生產(chǎn)驟減，使得電石PVC法得到重視。電石冶煉配料系統(tǒng)作為生產(chǎn)效率的重要控制環(huán)節(jié)，探索變頻調(diào)速技術(shù)在其中的運用成效具有一定現(xiàn)實意義。

1 變頻技術(shù)在配料系統(tǒng)中作用

當(dāng)前隨著電石冶煉技術(shù)的快速發(fā)展，大型密閉式電石爐產(chǎn)生，成為我國化工工業(yè)發(fā)展歷史上的重要成就。隨著時間的發(fā)展，技術(shù)的融合，電石爐爐型由起初的開放性發(fā)展為密閉性，并且在容量方面得到提升，多項施工工藝標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)。

大型密閉電石爐設(shè)計由于冶煉需求，加料量較大，爐蓋主要通過人工操作手段進(jìn)行封閉。爐內(nèi)的工作環(huán)境處于負(fù)壓工作狀態(tài)，遠(yuǎn)端集中溫度調(diào)節(jié)。同時，加料系統(tǒng)設(shè)計主要是通過圓盤給料機、上下料管、輸送機以及變頻調(diào)速混料等基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)成。在其中，變頻調(diào)速具體功能主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

一方面，能夠按照電石冶煉配料比例進(jìn)行混料；另一方面，依據(jù)電石爐生產(chǎn)要求以及加料標(biāo)準(zhǔn)，確保上下料管以及爐內(nèi)冶煉處于滿料狀態(tài)。前者能夠?qū)崿F(xiàn)對前期原料的充分混合，為下料做準(zhǔn)備。后者則是確保電石爐的持續(xù)運行，提高生產(chǎn)效率。

2 變頻調(diào)速技術(shù)在電石冶煉配料系統(tǒng)中應(yīng)用

2.1 電石爐選擇及參數(shù)配置

電石爐為適應(yīng)某電廠要求，選取8臺30000kVA密閉爐，配料系統(tǒng)為單臺控制。在這個大型的電石爐配料系統(tǒng)中，具體的構(gòu)成主要分為以下幾個部分，分別包括工業(yè)控制計算機、控制系統(tǒng)、調(diào)節(jié)器、變頻器、現(xiàn)場操作、圓盤給料機等。而生產(chǎn)電石的基礎(chǔ)原料中，包括石灰、焦炭等。

圓盤給料機：型號YSP1610Mz-4，功率標(biāo)準(zhǔn)為11kW，轉(zhuǎn)速1140rpm，AC380V，50Hz；

配料皮帶秤：寬度1000mm，速度0.6m/s；生產(chǎn)速率60t/h（1臺）[1]。

2.2 電石冶煉配料系統(tǒng)過程控制

探究變頻調(diào)速技術(shù)在電石冶煉配料系統(tǒng)中的應(yīng)用，需要對具體過程進(jìn)行明確：

第一步，通過皮帶秤對給料機輸送的電石冶煉原料進(jìn)行計量，將控制儀表當(dāng)中的具體數(shù)據(jù)量進(jìn)行轉(zhuǎn)化，經(jīng)過信號方式實現(xiàn)傳輸。

第二步，將得到的累計量以及瞬時流量信號經(jīng)由RS口進(jìn)行傳輸，信號進(jìn)入到上位機中，通過模擬電流傳送到PID調(diào)節(jié)器，結(jié)合內(nèi)部因素進(jìn)行數(shù)值運算。

第三步，在得出模擬信號之后，通過內(nèi)定值計算，一旦信號傳送到變頻器中，由變頻器調(diào)節(jié)給料機轉(zhuǎn)速。當(dāng)流量增加，應(yīng)降低給料機轉(zhuǎn)速，反之則需要增加給料機的轉(zhuǎn)速。進(jìn)而通過這樣的方法充分控制給料流量的調(diào)節(jié)，使其能夠保持在合理的范圍內(nèi)，最大限度上的確保產(chǎn)品質(zhì)量。

依據(jù)上述過程可以發(fā)現(xiàn)，保證電石配料系統(tǒng)效率的提升，有效選擇變頻器型號是關(guān)鍵。

2.3 變頻器型號選擇

圓盤給料機的型號上文已經(jīng)給出，其功率為11kW，額定電流為25A，由于圓盤給料機一直處于運行的狀態(tài)，對變頻器輸出電流具備一定的要求，應(yīng)該保持在1.05-1.1倍之間。在正常電石冶煉配料的過程中，一旦現(xiàn)場的物料供給均勻性較好，則變頻器的工作頻率降低。反之，對變頻器的頻率要求較高。因此，依據(jù)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及應(yīng)用現(xiàn)狀，選擇創(chuàng)杰公司變頻器，型號為ACT產(chǎn)品[2]。

2.4 電機電源供電要求

對于電機電源供電基本要求的選擇，需要采取雙重供電的方式。這種方式能夠最大限度上的減少故障的產(chǎn)生。由于機械設(shè)備的運行存在一些人為或者非人為故障，雙重供電能夠?qū)崿F(xiàn)主電機與旁路方式，依據(jù)要求進(jìn)行切換，確保配料系統(tǒng)的持續(xù)運行，保證正常運行的基礎(chǔ)要求。

2.5 應(yīng)用注意事項

第一，變頻器外部存在外部電磁干擾，可在變頻器輸入端安裝噪聲濾波器，減少電源線干擾；改變接地方式，將動力接地改變?yōu)閱为毥拥兀唤佑|器控制線圈安裝防沖擊裝置。

第二，在安裝環(huán)境方面，可對變頻器柜進(jìn)行雙層設(shè)置，并添加隔板，安裝風(fēng)險并外接風(fēng)筒，避免粉塵污染的對變頻器的影響[3]。

第三，減少外部干擾的產(chǎn)生。在當(dāng)前的變頻器市場中，通常采用的都是PWM控制方式，避免電壓波形畸變的產(chǎn)生。經(jīng)過多次試驗分析，隔離處理效果良好，滿足系統(tǒng)高精度運行。

3 結(jié)語

總而言之，變頻器調(diào)速技術(shù)在今天的應(yīng)用范圍已經(jīng)逐漸廣泛。此次針對其在電石冶煉配料系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠有效解決系統(tǒng)可靠性問題，緩解給料機無法持續(xù)給料的狀況。同時，該技術(shù)的運用，使得電石冶煉配料系統(tǒng)精度以及效率得到明顯提升，帶來良好的社會效益與經(jīng)濟效益。

[1]劉玲.交流變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)勢與應(yīng)用[J].電氣開關(guān)，2010，10（01）:61-63.

[2]王斌金.變頻調(diào)速技術(shù)在電石冶煉配料系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟，2010，12（18）:108-109.

[3]郝淑榮，王鶴菲.變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用與分析[J].電氣開關(guān)，2012，11（02）:78-79.