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技術(shù)頻道

高壓變頻器在鋼鐵行業(yè)的運(yùn)用

2.1西南地區(qū)某鋼鐵集團(tuán)二煉鋼廠除塵風(fēng)機(jī)項(xiàng)目概述
某鋼鐵集團(tuán)二煉鋼廠在2003年6月擴(kuò)建煉鋼廠設(shè)計(jì)綜合產(chǎn)鋼能力為150萬(wàn)噸,其三座轉(zhuǎn)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(guò)除塵風(fēng)機(jī)排除剩余煙氣,為滿足鋼廠節(jié)能及環(huán)保的要求,除塵風(fēng)機(jī)根據(jù)煉鋼工藝在吹氧及煉鋼時(shí)高速運(yùn)行,其余時(shí)間為低速運(yùn)行。為了滿足生產(chǎn)工藝,使系統(tǒng)的運(yùn)行符合工況,需要系統(tǒng)有良好的調(diào)速性能。
通過(guò)對(duì)液力耦合器調(diào)速技術(shù)方案、直流調(diào)速技術(shù)方案以及其它方式的調(diào)速方案進(jìn)行對(duì)比分析,認(rèn)為使用液力耦合器,會(huì)制約昆鋼二煉鋼廠節(jié)能降耗,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率,增加企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的目的。
2003年6月,某鋼鐵集團(tuán)二煉鋼廠與東方日立經(jīng)過(guò)技術(shù)磋商,決定采用DFCVERT-MV-1000/6B(現(xiàn)型號(hào)為DHVECTOL-DI01000/06B)高壓大功率變頻器在1號(hào)轉(zhuǎn)爐的除塵風(fēng)機(jī)上進(jìn)行變頻改造,以滿足風(fēng)機(jī)調(diào)速的要求,改善工藝狀況。
2.2應(yīng)用過(guò)程
變頻改造方案實(shí)施除塵風(fēng)機(jī)是除塵凈化系統(tǒng)的動(dòng)力中樞,一旦除塵風(fēng)機(jī)不能正常運(yùn)行,不但影響生產(chǎn),造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,還有可能危脅到現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)人員的人身安全;另外,調(diào)速系統(tǒng)工作的環(huán)境比較惡劣;同時(shí)轉(zhuǎn)爐又周期性間斷吹氧;所以,和除塵風(fēng)機(jī)配套的高壓調(diào)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(chǎng),9月中旬變頻器完成了現(xiàn)場(chǎng)的安裝調(diào)試工作并正式投入生產(chǎn)運(yùn)行。變頻器從制造到正式投入使用,所用的生產(chǎn)、安裝、調(diào)試周期都很短,總共僅有3個(gè)多月的時(shí)間,保證了1號(hào)轉(zhuǎn)爐的技術(shù)改造的周期和正常的生產(chǎn)。
2.3應(yīng)用效果
同傳統(tǒng)的液力耦合器比較,東方日立生產(chǎn)的高壓變頻器有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)運(yùn)行穩(wěn)定,安全可靠。原來(lái)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(lái)的巨大的經(jīng)濟(jì)損失。DFCVERT-MV型變頻器具有免維護(hù)的特點(diǎn),只需定期更換柜門(mén)上的通風(fēng)濾網(wǎng),不用停機(jī),保證了生產(chǎn)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(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了真正的軟啟動(dòng)、軟停運(yùn),變頻器提供給電機(jī)的無(wú)諧波干擾的正弦波電流,降低了電機(jī)的故障次數(shù)。同時(shí),變頻器設(shè)置共振點(diǎn)跳轉(zhuǎn)頻率,避免了風(fēng)機(jī)會(huì)處于共振點(diǎn)運(yùn)行的可能性,使風(fēng)機(jī)工作平穩(wěn),風(fēng)機(jī)軸承磨損減少,延長(zhǎng)了電機(jī)和風(fēng)機(jī)的使用壽命和維修周期,提高了設(shè)備的使用壽命。
(4)變頻器自身保護(hù)功能完善,同原來(lái)繼電保護(hù)比較,保護(hù)功能更多,更靈敏,大大加強(qiáng)了對(duì)電機(jī)的保護(hù)。
(5)變頻器同現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采用可靠的連接方式,控制方便,性能可靠,滿足煉鋼生產(chǎn)的需要。變頻器內(nèi)置有PLC,現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)接入靈活。在控制邏輯上,由現(xiàn)場(chǎng)(轉(zhuǎn)爐)為變頻器提供一對(duì)高速、低速節(jié)點(diǎn),變頻器按照節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)自動(dòng)高速、低速往復(fù)運(yùn)行;由變頻器自身的頻率輸出進(jìn)行轉(zhuǎn)速測(cè)定,可以取消原來(lái)同電機(jī)相連的測(cè)速器,由變頻器為現(xiàn)場(chǎng)直接提供電機(jī)轉(zhuǎn)速指示。
(6)設(shè)備適應(yīng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)能力強(qiáng),有時(shí)電網(wǎng)電壓高達(dá)6.9kV,或者電壓低至5.5kV變頻器仍能正常運(yùn)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(duì)液力耦合器進(jìn)行維修,避免了機(jī)油對(duì)環(huán)境的污染,使風(fēng)機(jī)房的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境有了極大改善。
(8)由于電機(jī)降低速度運(yùn)行以及工作在高效率區(qū),因此電機(jī)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(zhǎng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的使用壽命。從現(xiàn)場(chǎng)投運(yùn)來(lái)看,該變頻器通常運(yùn)行在高速和低速兩種狀態(tài),當(dāng)轉(zhuǎn)爐在吹氧和煉鋼時(shí),變頻器由低速轉(zhuǎn)入高速狀態(tài),上升時(shí)間要求在1分鐘之內(nèi)完成,否則在吹氧和煉鋼時(shí)要產(chǎn)生大量的煙氣,若不能及時(shí)排出煙氣,將會(huì)影響到生產(chǎn)甚至現(xiàn)場(chǎng)工作人員的人身安全。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)多次運(yùn)行,DFCVERT-MV-1000/6B變頻器完全能夠滿足這項(xiàng)技術(shù)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(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算,采用變頻調(diào)速比采用液力耦合器調(diào)速節(jié)能率提高26.17%,經(jīng)過(guò)近半年的運(yùn)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(chǎn)對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的要求,同時(shí)可以大大改善工藝條件,提高生產(chǎn)效率,具有很好的推廣價(jià)值。因此該鋼鐵集團(tuán)二煉鋼廠在成功改造了1號(hào)轉(zhuǎn)爐后又決定對(duì)2號(hào)、3號(hào)轉(zhuǎn)爐進(jìn)行變頻改造。

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