河鋼唐鋼燒結主抽風機變頻節能改造與實踐

張丹

（河鋼集團唐鋼公司煉鐵部，河北唐山，063000）

河鋼唐鋼燒結主抽風機變頻節能改造與實踐

張丹

（河鋼集團唐鋼公司煉鐵部，河北唐山，063000）

能源短缺和環境污染是人類當前共同面臨的世紀性難題。我國自然資源總量排世界第七位，能源資源總量約4萬億噸標準煤，居世界第三位，但我國人口眾多，能源資源相對匱乏。而作為我國在電力方面重點推廣的節能技術之一的高壓大功率變頻調速技術，對于節能方面有著明顯的效果。我國高壓電動機總容量在1.5億千瓦以上（不包括低壓電動機），大部分為風機泵類負載，這些電動機大都由6kV/10kV驅動，它們大多工作在高能耗、低效率狀態。如可根據所需的流量調節轉速，就可獲得很好的節電效果，一般可節電20%～50%。

燒結;主抽風機;變頻;節能;改造

0 引言

唐鋼煉鐵部南區燒結車間360m2燒結機是與南區高爐車間3200m3高爐配套的生產設施，于2006年8月份開始籌建，并于2007年8月份正式投產運行。360m2燒結主抽2臺風機原先通過風門調節風量，存在著較大的能量損耗。經分析測算，主抽風機進行變頻改造將具有較顯著的經濟效益。

1 改造條件及改造方案

1.1 主要設備及參數

燒結生產主要包括原料系統，配料系統，給料系統，原料輸送跟蹤，所有皮帶的連鎖控制，余熱回收系統，機頭電除塵，機尾電除塵，整理電除塵，主抽風機控制等，主抽系統在整個燒結生產中起重要作用。360m2燒結主抽風機采用英國豪頓風機，入口流量為19000m3/min，入口壓力16500Pa，風機轉速1000rpm；其2×6800kW/10kV電機為同步電機，額定電流448A，額定功率因素0.9，額定轉速1000r/min。

表1 360M2燒結主抽風機運行參數

1.2 改造方案

本次改造采用一拖一原系統備用方案對主抽風機進行變頻調速運行。

圖1 系統單線圖

其中：QF1、QF2—用戶現場原有開關柜

QS1~QS6—手動旁路柜內隔離刀閘

QF3、QF4—新老系統切換柜（開關柜）

系統運行說明（以M1運行為例）

QS1、QS2合閘，電機M1接入變頻器；

控制回路準備就緒，上控制電（低壓380V，220V），進入電壓顯示界面；

上級高壓開關QF1閉合，并觀察高壓是否顯示正常；

解除急停，按復位鍵；

變頻器接收運行指令，進入運行狀態，變頻器控制勵磁投勵磁給定勵磁（4～20mA）同時變頻器控制電機轉速從0增加至設定轉速。加速過程中變頻器可快速通過機組喘振區（臨界轉速區），保證機組的安全；

電機啟動過程完成，可根據現場需求進行轉速調節；

變頻器的起動時間值可現場設定；

變頻器標配矢量控制技術，實現轉矩與轉速分開控制，使得電機在較低轉速時也能維持恒定轉矩輸出，滿足負載的運行工藝要求；

如果變頻器出現故障或者進行維修，現場可利用原有啟動系統進行起動，工頻運行；

當變頻器故障時可以手動閉合QS3，斷開QF3，將系統采用原有起動方式，起動運行維持生產。

2 改造效果

2.1 節能效益

通過對2016年燒結系統總耗電量、主抽風機總耗電量進行數據分析：燒結系統月總耗電量約1168萬度，主抽風機月總電耗量約624萬度，通過計算可看出主抽風機總電耗量占燒結系統總電耗量的53%，所以降低主抽風機的耗電量對節約燒結系統的總成本有著極其重要的影響。

主抽變頻改造于2017年3月底投產使用，使用后燒結系統耗電量有所降低，現對改造前后燒結系統耗電量進行整理。

通過上表可看出主抽變頻改造后燒結系統耗電量與2014年同期相比降低71.86萬度，與2015年同期相比降低212萬度，與2016年同期相比降低70.08萬度。由此可見，改造后燒結系統每月最低可節省電費約35萬元。

2.2 其他效果

2.2.1 降低設備運行與維護費用

采用變頻調節后，通過調節電機轉速實現節能；轉速降低，主設備及相應輔助設備如軸承等磨損較前減輕，維護周期、設備運行壽命延長。在使用變頻器過程中，只需定期對變頻器除塵，不用停機，保證了生產的連續性。從實際改造情況看，采用變頻調速后，運行與維護費用大大降低。

圖2 改造前后歷史同期燒結系統耗電對比

2.2.2 增強電機的保護功能

與原來舊系統相比較，變頻器具有過流、短路、過壓、欠壓、缺相、溫升等多項保護功能，更完善地保護了電機。

2.2.3 實現高度自動化

采用變頻改造后，系統運行操作簡單，運行方便。可通過計算機遠程給定風量或壓力等參數，實現智能調節。

3 結束語

通過實踐證明，燒結主抽變頻改造不僅能減低設備損耗，實現高度自動化，而且能大幅度提高設備利用率，減少系統耗電，為降低公司成本起到了顯著的作用。

[1] 劉國鵬,延宗昳,韓振娟,馬香梅.鍋爐引風機變頻改造的節能分析[J].電站系統工程. 2009(01).

[2] 胡紀明.風機變頻調速裝置實現關鍵技術分析[J].科技資訊. 2009(18).

[3] 杜欣慧,王孝.風機變頻節能及節能預算方法的研究[J].山西焦煤科技. 2008(01).

River steel Sintering Blower frequency conversion and energy saving reconstruction and Practice

Zhang Dan
(iron and Steel Group Tangshan river company,Tangshan Hebei,063000)

Energy shortage and environmental pollution are the century problems that human beings are facing. China’s total natural resources ranked seventh in the world, the total energy resources of about 4 trillion tons of standard coal, ranking third in the world, but China’s population is large, the energy resources are relatively scarce. As one of the key energy-saving technologies in China, high voltage and high power variable frequency speed regulation technology has obvious effect on energy saving. China’s high voltage motor total capacity of 150 million kilowatts or more (not including low voltage motor), the majority of fan and pump load, the motor is mostly driven by 6kV/10kV, most of them work in the high energy consumption and low efficiency. If you can adjust the speed according to the required flow, you can get very good power-saving effect, generally can save electricity 20%～50%.

sintering; main fan; frequency conversion; energy saving; transformation