一、概述 目前,國內(nèi)干法回轉(zhuǎn)窯窯尾大多采用離心式通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)窯內(nèi)風(fēng)量。由于生產(chǎn)過程中工況的不斷變化及其他多種因素的影響,在設(shè)計(jì)選型時(shí),離心通風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量、電動(dòng)機(jī)的功率通常預(yù)留有一定的余量,所以,在實(shí)際使用過程中,為滿足大窯的工況要求,常在進(jìn)風(fēng)管道中設(shè)置電動(dòng)閥門來調(diào)整風(fēng)量。這種通過增加系統(tǒng)阻力來改變風(fēng)量的方法,造成了電能消耗大,工作效率也很低。因此,很多水泥廠都進(jìn)行技術(shù)改造。在改造過程中,選擇一套理想的調(diào)速設(shè)備來滿足生產(chǎn)要求。 二、變頻調(diào)速方案的選定 各種調(diào)速技術(shù)的比較,見表1。通過比較,我們認(rèn)為,變頻調(diào)速最為先進(jìn)合理。它只要通過調(diào)節(jié)供電電源頻率大小,改變電機(jī)出軸轉(zhuǎn)速,就可控制風(fēng)量大小,滿足了生產(chǎn)工藝要求,雖然一次性投資較大,需23萬元,但節(jié)電效果顯著,值得采用。 廣東本溪水泥廠轉(zhuǎn)窯窯尾引風(fēng)機(jī)參數(shù)見表2。 一、變頻調(diào)速器的安裝與調(diào)試 1.安裝 (1) 變頻調(diào)速器對(duì)環(huán)境粉塵、溫度有一定要求,故控制室要求封閉防塵,保持正常的室內(nèi)溫度。 (2) 電動(dòng)機(jī)原啟動(dòng)控制系統(tǒng)保留,與新的變頻調(diào)速系統(tǒng)互為備用。 (3) 為方便窯頭人員控制風(fēng)量,將頻調(diào)旋鈕引致窯頭控制室,安裝頻率表。 (4)在變頻設(shè)備面板上有液晶顯示,可通過觸摸鍵觀察到二次電壓,二次電流,頻率出軸轉(zhuǎn)速的變化。 2.調(diào)試 (1)V—f特性的設(shè)定 V—f特性曲線如圖2所示。 電壓曲線中的Ve為額定輸出電壓;Fbase為基本頻率;Fmax為最大頻率。在設(shè)定中Ve、Fbase、Fmax均設(shè)定為電動(dòng)機(jī)的額定值,即Ve=380V,F(xiàn)base=50Hz,F(xiàn)max=50Hz。Fmax的設(shè)定是根據(jù)排風(fēng)機(jī)的流量Q、風(fēng)壓H、功率P與轉(zhuǎn)速的關(guān)系做出的。 n1/n2=Q1/Q2=(P1/P2)1/3 =(H1/H2)1/3,(n1n2)3=P1/P2 由上式中轉(zhuǎn)速n2與功率P2的關(guān)系可知,交流電機(jī)的容量P不改變時(shí),轉(zhuǎn)速不宜提高,否則電動(dòng)機(jī)會(huì)過負(fù)荷,因此將fmax設(shè)定為電機(jī)額定值。 (2)上/下限定器調(diào)整,上/下限定器的作用是限定輸出頻率以防止電動(dòng)機(jī)超速而長期過載運(yùn)行和電機(jī)長時(shí)間低速運(yùn)行而散熱效果不好引起電機(jī)過熱。故將上限頻率調(diào)整為45Hz,下限頻率調(diào)整為25Hz,使風(fēng)機(jī)有較寬的調(diào)速范圍,以滿足生產(chǎn)要求。 (3)加/減速時(shí)間設(shè)定,加速時(shí)間是輸出頻率由零增加到Fbase所用的時(shí)間,減速時(shí)間是輸出頻率從Fbase減少到零所用時(shí)間,加速時(shí)間需考慮下述幾個(gè)因素: 1. 全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)間為30s左右。 2. 變頻調(diào)速器過載電流Im為額定電流的1.2倍,且為1min反時(shí)限特點(diǎn),即Im=1.2Ir=1.2×336=403A,而電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)正常,需將加速時(shí)間加長。 綜上所述,將排風(fēng)機(jī)的加速時(shí)間整定為100s,變頻器停車采用自然停車,減速時(shí)間定為60s。 四、變頻調(diào)速器的節(jié)能分析 取投運(yùn)前、投運(yùn)后相等的一段時(shí)間來加以考慮。變頻器投運(yùn)前,風(fēng)量平均值140.17m3/min,投運(yùn)后的平均值為141.78m3/min,近似相等,可以認(rèn)為變頻器投入前后,回轉(zhuǎn)窯的工況是相同的,在同一工況條件下,變頻器投入后,供電電源頻率降到34.9Hz,電機(jī)出軸轉(zhuǎn)速降至516.44rpm。一次平均電流下降率為: δ=(I前-I后)/I前×100%=(198.75-123.29)/198.75×100%=37.8% 這個(gè)結(jié)果,證明了變頻調(diào)速器投運(yùn)后,節(jié)電效果十分明顯。下面詳細(xì)計(jì)算節(jié)電量。根據(jù)公式 P=31/2VIcosφη 式中 P有功功率; V線電壓; I 線電流; η電機(jī)效率; cosφ功率因數(shù) P前=31/2×400×198.75×0.87×0.93=111.3kW P后=31/2×401×123.29×0.97×0.93=77.3kW ΔP=P前-P后=111.3-77.3=34kW按 風(fēng)機(jī)每年運(yùn)行7000h計(jì),則每年節(jié)電W=ΔP·t=34×7000=238,000(kW·h) 按入網(wǎng)電價(jià)0.30元/kW·h計(jì)算,每年節(jié)電量費(fèi)用:238,000×0.3=7.14萬元綜上所述,引進(jìn)變頻調(diào)速系統(tǒng)后,不僅操作方便,而且運(yùn)行安全可靠,它不僅滿足了生產(chǎn)需要,還具有顯著節(jié)能降耗的經(jīng)濟(jì)效益;同時(shí),還延長了設(shè)備的使用壽命,降低故障率,減少了維修量,是一種比較理想的調(diào)速系統(tǒng)。 |
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