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变频器在立窑风机上的可行性报告
来源:山东潍坊潍坊赛普电气 | 作者:nbjnwa | 发布时间: 2016-03-25 | 1795 次浏览 | 分享到:

水泥制造业由于其行业特点和传统观念的影响,在自动化控制领域比电力、化工等行业起步较晚并且和发展较慢。但随着水泥生产工艺的发展,规模不断扩大,水泥行业内部竞争造成对产品质量和生产效率的重视,以及自动化装备的价格不断降低,水泥行业正在努力和积极提高自身的自动化装备和控制水平。变频调速电气传动由于其在性能上的优异表现,性价比的不断提高,也正快速取代传统的调速方式,成为水泥行业调速控制的主流。

  
    立窑 水泥厂的烧结风机,是生产线上主要的耗能设备,其风量是按工艺要求进行调节的。以前的水泥厂,是采用调节进风口或放风口挡板开启度的方法来满足工艺要求。由于该方法是以增大风阻或牺牲风机效率来达到要求,也就是增大耗能为代价取消风量的粗调,同时过剩的风量向空中排放,又加重了环境污染,诸多弊端一直困扰着每一家水泥厂。
  
    其中立窑煅烧熟料所耗的电能中,罗茨鼓风机的电耗一般占 60% 左右,随着电价的调整,电费在水泥生产成本中说占的比例越来越高。因此,降低鼓风机的能耗成为提高企业经济效益的重要一环。因罗茨风机的风压是不受风机转速限制的,不论转速变化如何其风压可以保持不变。而风量则与风机转速成正比的,即Q=KN
Q:表示风量 N:表示风机转速 K:为系数
  
    从公式可知,风量调节,可以完全由变频器改变电机频率达到无级变速,起到调节风量的效果。根据现场应用工艺风机的最低频15HZ,通常在35HZ左右,有个别时刻50HZ满风量运行,由于立窑工艺基本是一致的,因此在不同的立窑风量调节量是基本相同的,凡立窑应用变频技术都可以获40%左右的节能效果。
  
    罗茨鼓风机个恒转矩负载,其节电率与转速降成正比即N%=△N%,虽然不同于一般风机、水泵节电率更高,但因它的功率较大,而且只要炉墙不坏,是连续24小时工作的,并开动时间亦很长。因此节电潜力大,节电费用高。
  
    所以罗茨风机可由变频器改变风机的供电电源频率进行无级调速来调节风量,解决方案如下:
    1、 将原有拖动系统改为变频调速拖动系统,变频改造后的拖动系统是在依然保留原控制系统的基础上增加变频控制系统与原控制系统合并,形成双回路控制操作。其特点是两控制回路可互为备用,提高可靠性,可在检修时不用停车,保障生产连续进行。关闭风门通过改变电机的转速来改变系统供风量。
    2、 为方便操作人员控制风量,可直接用调位器或从外部瑞子控制、控制信号还可引致窑面。在工作现场根据以上状况我公司专门研制出了立窑罗茨风机上专用的变频器,SAP500G系列变频器。本变频器具有过电压,过电流失速禁止功能,可使变频器在加减过程中发生过电压或过电流时的频率维持,至解除过压或过流时自动再进行加减速。并能调节电压和频率使生成的扭矩电流与负载扭矩相匹配从而提高了变频器的低速扭矩及调速精度。输出扭矩可提高至150%额定转矩。6HZ时可达到200%的额定转矩
    赛普变频器改造后风机拖动系统的特点:
    1、交流变频调速系统具有和直流调速系统相同的调速平滑、方便、过载力矩和起动力矩大等优点。
    2、 效率高,节约能源。在相同的情况下,交流变频驱动比一般直流传动方式能提高效率5%左右,比电动机一发电机组供电的直流传动方式提高效率15%左右,比其它交流调速方式提高效率20%以上,节能效果显著。
    3、变频器的控制精度和响应速度均优于直流传动指标和水平。 
    4.体积小、重量轻、占地面积小。
    5.转动惯量小。
    6.提高了运行可靠性,减少了维修工作量,降低了运行成本。
    节能效果节析:如果是3*15M的立窑一般为245KW、380V、 50HZ风机。电机的额定电流为443A,开启风门的电流为260A,工状转速为736转,则经变频改造后的拖动系统从50HZ降至40HZ。运行节电为26%,按每天工作20时,每月工作28天(去检修停机时间)电费0.54/KWH则每月费电250*0.54*20*28=75600.00
    根据工艺状况分析则每月节电75600*26%=19656.00
    客户购买一套245KW变频调速节能控制装置按10万元计算100000.00/19656.00=5.08即客户可与5~6个月内收回成本。
  
    综合比较目前的几种电机调速控制方式变频调速是最佳的调速方式,是现代企业技术改造和产品更新换代的理想设备,是工业自动化系统必不可少的组成部分,是实现生产过程和管理自动化的前提,也是信息化发展的先决条件。传统的调速、流量控制方式存在着效率低、质量差、消耗大、故障率高已成为制约企业发展的瓶颈。因此,推广先进的交流变频调速技术,用先进的设备武装传统产业,促进自动化、工业化和信息化的进一步发展。已成为经济发展的首要。