燒結環冷鼓風機永磁節能改造

賀鵬

摘 要：本文簡述了新鋼燒結廠6#、7#、8#燒結機環冷鼓風機高壓電機取消了原有的工頻供電模式，采用繞組式永磁控制方式控制電機轉速，達到提高生產效率、降低能耗的目的。從傳動技術角度來看，調速運行是國際公認的最佳節能方式。

關鍵詞：永磁調速； 能耗

一、前言

環冷鼓風機即環式冷卻機，在冶煉中用于對燒結后得到的燒結礦進行鼓風冷卻，作為環冷主要冷卻設備的鼓風機在生產過程中耗電量非常大，為了保證冷卻效果，鼓風機一般都是處于滿負荷運轉狀態，鼓風量經常會比實際需要的要大，導致了電能的浪費。

在資源緊缺、節能減排呼聲高漲的今天，節能運行已經成為國內外相關領域的研究熱點。環冷鼓風機其作用為給燒結完成的燒結礦鼓風散熱，以達到避免燒壞下道工藝設備的目的。除夏季外，風門可根據工藝要求動態降到一半左右運行，具有較大節能空間，且對余熱發電無影響。

6#、7#、8#燒結機采用的是YKK5603-8W的環冷鼓風機，電機額定電流為52.6A，額定功率為710KW。環冷鼓風機可根據生產工藝調節風門開度。工頻狀態下全風門開啟電機平均電流為35A，半風門開啟為30A。

二、永磁調速器原理

永磁調速器按現有產品分類共有兩種，一種是渦流式永磁調速器，一種是繞組式永磁調速器，其中渦流式永磁調速器除調節氣隙的執行器外其余皆為純機械結構。繞組式永磁調速器介于變頻器與渦流式永磁調速器之間，它并不通過氣隙進行調節，而是通過繞組中電流產生電磁場與原永磁場相互作用傳遞扭矩，達到調節轉速的目的。本文主要針對繞組式永磁調速器進行闡述。 繞組式永磁轉差調速器有如下主要特點：

1、抗干擾，對電網無諧波污染。

永磁轉差調速器沒有變頻器對電網所產生的高次諧波污染。

2、具有離合器功能

繞組永磁耦合調速器是沒有機械動作的離合器，非接觸沒有摩擦和磨損的離合器，可現場設置過載保護量，同時通過對電流進行調節，控制扭矩大小來達到軟起重負載的目的。由于其結構特性可以達到對頻繁負載起停不停電機，減少電機損耗。

3、低速（含零速或負轉速）大轉矩長時間連續運行

繞組永磁耦合調速器可在低速（含零速或負轉速）大轉矩長時間連續運行，且運行效率保持96%以上。

三、實施步驟及效果

在面對6#、7#、8#燒結機高壓配電室內已無多余空間（無法增加變頻器配電柜），且環冷機處于粉塵環境，現場場地受限，不便建設變頻器室的情況下。永磁耦合調速器具有系統結構簡單、尺寸小，控制容易，對環境要求低，在節電性能方面對變頻器有替代作用等優勢。綜合使用維護成本低于高壓變頻調速器，無需特制變頻電機（普通電機即可）。

根據現場實際情況，將調速器與原有聯軸器進行替換，將電機后移2米，重新施放電纜等。利用已有的燒結機施耐德PLC控制系統，將該調速器相應信號進行定義并編制程序，從低配室提供低壓動力電源，原高壓電機底座后移，并制作相應的高低壓對接電纜。要求原有控制程序及畫面不變，新增永磁調速器操作畫面，畫面上增設頻率給定（0%-100%對應4-20ma），可給定范圍為低限位30%，高限位100%，啟動按鈕，停止按鈕，調速器備妥信號，輕故障報警，重故障報警，頻率反饋，調速器運行反饋信號，手自動位信號，溫度信號2個（驅動、非驅動），振動信號2個（驅動、非驅動）。

按照全年97%作業率，根據現有情況平均40%節電率計算（原高配室環冷鼓風機電機進線改造前早已安裝有電量計量表，改造前后取3個月平均電量進行對比），單臺年可節約電量：439kw·h*40% *365天*24時*0.95=146萬千瓦時。

四、結束語

永磁磁力驅動技術對風機、泵類離心負載等不需精確快速控制的負載類型具有良好匹配性，其軟連接非接觸傳動特性，高度的環境適應性，較變頻器簡單的結構特性等優點，使得永磁調速在未來擁有廣闊前景。