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控制系統(tǒng)

高壓變頻器在鋼鐵行業(yè)的運用

2025China.cn   2009年08月18日
2.1西南地區(qū)某鋼鐵集團二煉鋼廠除塵風機項目概述
       某鋼鐵集團二煉鋼廠在2003年6月擴建煉鋼廠設計綜合產鋼能力為150萬噸,其三座轉爐分別配置三套除塵系統(tǒng),該系統(tǒng)一方面將燃燒不完全的煤氣回收,另一方面通過除塵風機排除剩余煙氣,為滿足鋼廠節(jié)能及環(huán)保的要求,除塵風機根據(jù)煉鋼工藝在吹氧及煉鋼時高速運行,其余時間為低速運行。為了滿足生產工藝,使系統(tǒng)的運行符合工況,需要系統(tǒng)有良好的調速性能。
      通過對液力耦合器調速技術方案、直流調速技術方案以及其它方式的調速方案進行對比分析,認為使用液力耦合器,會制約昆鋼二煉鋼廠節(jié)能降耗,降低生產成本,提高生產效率,增加企業(yè)競爭力的目的。
        2003年6月,某鋼鐵集團二煉鋼廠與東方日立經過技術磋商,決定采用DFCVERT-MV-1000/6B(現(xiàn)型號為DHVECTOL-DI01000/06B)高壓大功率變頻器在1號轉爐的除塵風機上進行變頻改造,以滿足風機調速的要求,改善工藝狀況。
2.2應用過程
       變頻改造方案實施除塵風機是除塵凈化系統(tǒng)的動力中樞,一旦除塵風機不能正常運行,不但影響生產,造成巨大的經濟損失,還有可能危脅到現(xiàn)場生產人員的人身安全;另外,調速系統(tǒng)工作的環(huán)境比較惡劣;同時轉爐又周期性間斷吹氧;所以,和除塵風機配套的高壓調速系統(tǒng),要求具有極高的可靠性。
       2003年8月底變頻器發(fā)往現(xiàn)場,9月中旬變頻器完成了現(xiàn)場的安裝調試工作并正式投入生產運行。變頻器從制造到正式投入使用,所用的生產、安裝、調試周期都很短,總共僅有3個多月的時間,保證了1號轉爐的技術改造的周期和正常的生產。
2.3應用效果
   同傳統(tǒng)的液力耦合器比較,東方日立生產的高壓變頻器有以下優(yōu)點:
(1)運行穩(wěn)定,安全可靠。原來使用液力耦合器大概40天左右就必須更換軸承,每次需停爐半天左右,帶來的巨大的經濟損失。DFCVERT-MV型變頻器具有免維護的特點,只需定期更換柜門上的通風濾網(wǎng),不用停機,保證了生產的連續(xù)性。
(2)節(jié)能效果較為顯著,大大降低了噸鋼電耗。
(3)電動機實現(xiàn)了真正的軟啟動、軟停運,變頻器提供給電機的無諧波干擾的正弦波電流,降低了電機的故障次數(shù)。同時,變頻器設置共振點跳轉頻率,避免了風機會處于共振點運行的可能性,使風機工作平穩(wěn),風機軸承磨損減少,延長了電機和風機的使用壽命和維修周期,提高了設備的使用壽命。
(4)變頻器自身保護功能完善,同原來繼電保護比較,保護功能更多,更靈敏,大大加強了對電機的保護。
(5)變頻器同現(xiàn)場信號采用可靠的連接方式,控制方便,性能可靠,滿足煉鋼生產的需要。變頻器內置有PLC,現(xiàn)場信號接入靈活。在控制邏輯上,由現(xiàn)場(轉爐)為變頻器提供一對高速、低速節(jié)點,變頻器按照節(jié)點的狀態(tài)自動高速、低速往復運行;由變頻器自身的頻率輸出進行轉速測定,可以取消原來同電機相連的測速器,由變頻器為現(xiàn)場直接提供電機轉速指示。
(6)設備適應電網(wǎng)電壓波動能力強,有時電網(wǎng)電壓高達6.9kV,或者電壓低至5.5kV變頻器仍能正常運行。
(7)同液力耦合器比較,在加速期間大大減小了噪聲,削弱了噪聲污染。由于不用定期拆換軸承或者對液力耦合器進行維修,避免了機油對環(huán)境的污染,使風機房的現(xiàn)場環(huán)境有了極大改善。
(8)由于電機降低速度運行以及工作在高效率區(qū),因此電機和軸承的溫升都明顯低于采用液力耦合器的系統(tǒng),這樣可以延長風機系統(tǒng)的使用壽命。從現(xiàn)場投運來看,該變頻器通常運行在高速和低速兩種狀態(tài),當轉爐在吹氧和煉鋼時,變頻器由低速轉入高速狀態(tài),上升時間要求在1分鐘之內完成,否則在吹氧和煉鋼時要產生大量的煙氣,若不能及時排出煙氣,將會影響到生產甚至現(xiàn)場工作人員的人身安全。經過現(xiàn)場多次運行,DFCVERT-MV-1000/6B變頻器完全能夠滿足這項技術要求。其次,從高速到低速也完全滿足工藝的要求。
根據(jù)現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)計算,采用變頻調速比采用液力耦合器調速節(jié)能率提高26.17%,經過近半年的運行,證明DFCVERT-MV-1000/6B高壓大功率變頻器性能好,可靠性高,節(jié)能效果明顯,滿足連續(xù)生產對調速系統(tǒng)的要求,同時可以大大改善工藝條件,提高生產效率,具有很好的推廣價值。因此該鋼鐵集團二煉鋼廠在成功改造了1號轉爐后又決定對2號、3號轉爐進行變頻改造。

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