摘 要：本文通過圖文方式描述了高壓變頻器在煉鋼爐除塵風機中的應用，對自動化程度不太高的煉鋼爐除塵風機的變頻改造有一定的借鑒作用。同時，所提供的數據可以說明煉鋼爐除塵風機通過高壓變頻器調速控制風量較傳統的調節風量的方法有著明顯的經濟效益。

關鍵詞：高壓變頻器 除塵風機 節能改造 技術方案

1、概 述

　　唐山某特種鋼有限公司煉鋼廠原有50t氧氣頂吹轉爐三座，轉爐在吹煉過程中，爐口會排出大量棕紅色的煙氣，煙氣溫度高，且含有易燃氣體和金屬顆粒;按照我國1996年頒布的《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297一1996）的規定：對煙氣必須進行冷卻、凈化處理后，由引風機將其排至煙囪放散或輸送到煤氣回收系統中備用。因此，每座轉爐必須配置一套除塵系統：一共有四臺除塵風機，采取三用一備的運行方式。風機電動機功率為1000kW，供電電壓為10kV。由于轉爐周期性間斷吹氧，為滿足節能和環保要求，要求風機在整個煉鋼工作周期內變速運行：吹氧時高速運行，不吹氧時低速運行。最初設計采用風門擋板調節風量，電動機采用水電阻啟動;經過一段時間的運行，發現采用風門擋板調節風量存在著非常大的局限性，主要表現在：

　　a） 風門擋板須人工調節，使用不便;通常不論工況如何，風門一直不變，造成巨大浪費;

　　b） 風門擋板調節風量是把風量消耗在擋風板上，造成擋風板前后壓差大，風門易磨損;

　　c） 風機、電機全速運行，震動大、噪聲大、損耗大，軸承磨損嚴重;

　　d） 調節精度低、線性度差，響應速度慢;

　　e） 電動機啟動電流大，影響電網穩定。

　　鑒于存在上述眾多問題，煉鋼廠決定對三座轉爐的除塵系統分別進行改造，采用深圳市科陸變頻器有限公司生產的CL2700系列高壓變頻器通過電動機調速來調節轉爐除塵風機的風量。

2、電動機基本參數及變頻器設置的參數

3、高壓變頻器技術要求及改造方案

　　3.1. 除塵風機是除塵凈化系統的動力中樞，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，還有可能威脅到現場生產人員的人身安全;另外，調速系統工作的環境比較惡劣，轉爐又是周期性間斷吹氧，所以，為除塵風機配套的高壓變頻調速系統，要求具有極高的可靠性。基于以上工作特點，對變頻調速系統的主要要求如下：

　　a） 要求變頻器具有高可靠性，長期運行無故障;

　　b） 調速范圍要大，效率要高;

　　c） 具有邏輯控制能力，可以自動按照吹氧周期升降速;

　　d） 有共振點跳轉設置，能使電機避開共振點運行，保證風機不喘震。

　　3.2. 經過多方調研、比較，最后決定采用深圳市科陸變頻器公司生產的CL2700系列高壓變頻器，通過雙方技術人員的合作，共同制定了1#轉爐除塵風機的變頻改造方案，改造方案如下：

　　a） 拆除水阻啟動柜，電動機中性點直接短接;

　　b） 在控制室增加一臺操作柜，可實現遠程、本地控制以及電流、轉速、頻率的監視;

　　c） 設立高速、低速兩檔速度控制;

　　d） 當除塵風機運行時，功率單元故障只報警不停機。

　　3.3. 系統與遠程控制箱接口圖、功能表：

圖1 系統與遠程控制箱接口圖、功能表

4、經濟效益及附加值

　　運行參數比較

　　4.1. 減少電機啟動時的電流沖擊

　　電機采用水電阻啟動時的最大啟動電流達到額定電流的2.5～4倍。經過變頻改造后，觀察變頻器啟動的負荷曲線，發現它啟動時基本沒有沖擊，電流從零開始，僅是隨著轉速增加而上升，無論如何都不會超過額定電流的1.2倍。因此風機變頻運行解決了電機啟動時的大電流沖擊問題，消除了大啟動電流對電機、傳動系統和主機的沖擊應力，大大降低日常的維護保養費用。

　　4.2. 延長設備使用壽命

　　使用變頻器可使電機轉速變化沿風機的加減速特性曲線變化，沒有應力負載作用于軸承上，延長了軸承的壽命。同時有關數據說明，機械壽命與轉速的倒數成正比，降低風機轉速可成倍地提高風機壽命，風機的使用維護費用自然就降低了。

　　4.3. 降低噪音

　　風機采用變頻器調速驅動，在降低風機轉速運行的同時，噪音也大幅度地降低，同時克服了由于調整風門線性度不好，調節品質差，引起共振，造成風道強烈震動的缺陷，運行工況得到明顯改善。

　　由上述可知，采用變頻調速的方式可提高電機的使用效率，綜合利用能源，減小損耗,給企業帶來可觀的經濟效益。

5、結束語

　　通過運行實踐證明，深圳市科陸變頻器有限公司生產的CL2700系列高壓變頻器是穩定可靠的，達到了預期的節能目的。隨著科技的進步，國產變頻器的技術已經非常成熟，已經逐步替代各種進口產品，特別是高壓變頻器，可靠性和性價比都比進口產品具有明顯優勢，為我國的節能降耗做出了突出的貢獻。