眾所周知，冶金行業(yè)是國民經(jÄ«ng)æ¿Ÿ(jì)生產(chÇŽn)中的耗能大戶和污染大戶。在冶金行業(yè)生產(chÇŽn)過程中，風(fÄ“ng)æ©Ÿ(jÄ«)和水泵的耗電量占到其生產(chÇŽn)成本的35%～45%。近幾年，國家實(shí)行節(jié)能減排政策，針對冶金行業(yè)等耗能大戶重點(diÇŽn)改造；通過幾年的發(fā)展和總結(jié)，現(xiàn)國產(chÇŽn)高壓變頻器在風(fÄ“ng)æ©Ÿ(jÄ«)水泵負(fù)載上的節(jié)能技術(shù)日趨成熟，節(jié)能減排效果明顯 ã€‚

    在冶金行業(yè)有諸多設(shè)備具有變頻應(yÄ«ng)用前景和空間，但是其中廣泛推廣、被眾多用戶所接受的還主要集中在風(fÄ“ng)æ©Ÿ(jÄ«)和循環(huán)水泵兩類負(fù)載上。冶金行業(yè)典型應(yÄ«ng)用負(fù)載有很多種，其中燒結(jié)主抽風(fÄ“ng)æ©Ÿ(jÄ«)、高爐鼓風(fÄ“ng)æ©Ÿ(jÄ«)及制氧壓縮機(jÄ«)的功率較大，其運(yùn)行速度由不同工況而改變，節(jié)能改造效果明顯。燒結(jié)主抽風(fÄ“ng)æ©Ÿ(jÄ«)由于其工藝的節(jié)能空間大，很多EMC廠家對其改造很感興趣。

圖1 åŒæ­¥é›»æ©Ÿ(jÄ«)及主抽風(fÄ“ng)æ©Ÿ(jÄ«)

一 èƒŒæ™¯

1.1燒結(jié)工藝過程

    為了保證供給高爐的鐵礦石中鐵含量均勻，并且保證高爐的透氣性，需要把選礦工藝產(chÇŽn)出的鐵精礦制成10～25mm的塊狀原料鐵礦粉。造塊目前主要有兩種方法：燒結(jié)法和球團(tuán)法。兩種方法所獲得的塊礦分別為燒結(jié)礦和球團(tuán)礦。目前以抽風(fÄ“ng)工藝燒結(jié)為多，燒結(jié)æ©Ÿ(jÄ«)分為帶式和環(huán)式。

    燒結(jié)工藝是指根據(jù)原料特性所選擇的加工程序和燒結(jié)工藝制度，它對燒結(jié)生產(chÇŽn)的產(chÇŽn)量和質(zhì)量有著直接而重要的影響。按照燒結(jié)過程的內(nèi)在規(guÄ«)律選擇合適的工藝流程和操作制度，利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果，強(qiáng)化燒結(jié)生產(chÇŽn)過程，能夠獲得先進(jìn)的技術(shù)經(jÄ«ng)æ¿Ÿ(jì)指標(biāo)，保證實(shí)現(xiàn)高產(chÇŽn)、優(yōu)質(zhì)、低耗。本生產(chÇŽn)工藝流程有原料的接受，兌灰，拌合，篩分破碎及溶劑燃料的破碎篩分，配料，混料，點(diÇŽn)火，抽風(fÄ“ng)燒結(jié)，抽風(fÄ“ng)冷卻，破碎篩分，除塵等環(huán)節(jié)組成。目前生產(chÇŽn)上廣泛采用帶式抽風(fÄ“ng)燒結(jié)æ©Ÿ(jÄ«)生產(chÇŽn)燒結(jié)礦。

1.2節(jié)能改造

    河北龍鳳山鑄業(yè)燒結(jié)廠燒結(jié)為110m2的帶式燒結(jié)，該線配置了1臺上海某電機(jÄ«)å» 10kV/5600kW有刷同步電機(jÄ«)，負(fù)載為燒結(jié)主抽風(fÄ“ng)æ©Ÿ(jÄ«)（圖2）；另外2臺10kV/710kW異步電機(jÄ«)，負(fù)載為燒結(jié)ç’°(huán)冷風(fÄ“ng)æ©Ÿ(jÄ«)，一用一備。目前主抽風(fÄ“ng)æ©Ÿ(jÄ«)啟動運(yùn)行方式為工頻異步降壓軟運(yùn)行，同步投勵(lì)。

    該生產(chÇŽn)線的主抽風(fÄ“ng)æ©Ÿ(jÄ«)為擋板調(diào)節(jié)， ç‡’結(jié)æ©Ÿ(jÄ«)料厚在700mm左右，根據(jù)料層的透氣性，主抽風(fÄ“ng)æ©Ÿ(jÄ«)風(fÄ“ng)門開度在70%左右，維持負(fù)壓在-16 kPa，以保證成品率為準(zhÇ”n)。環(huán)冷風(fÄ“ng)æ©Ÿ(jÄ«)以保證冷卻效果為準(zhÇ”n)。此方案主要對燒結(jié)主抽風(fÄ“ng)æ©Ÿ(jÄ«)進(jìn)行變頻改造和分析。

 åœ–2  ä¸»æŠ½é¢¨(fÄ“ng)æ©Ÿ(jÄ«)煙囪

二、改造方案

2.1  è¨­(shè)備參數(shù)

    電機(jÄ«)額定電壓10KV，額定功率5600KW，功率因素0.9，采用Y型接法。風(fÄ“ng)æ©Ÿ(jÄ«)具體參數(shù)如下：

2.2 æŠ€è¡“(shù)方案

    根據(jù)現(xiàn)å ´è² (fù)載情況，配置由匯川公司生產(chÇŽn)的高壓變頻器HD93-J100/7000-DN,該產(chÇŽn)品具有設(shè)計(jì)余量大、過載能力強(qiáng)，操作方便，質(zhì)量可靠等優(yōu)點(diÇŽn)。

1) ä¸»å›žè·¯ï¼šé‡‡ç”¨ä¸€æ‹–一自動旁路方案，見圖3。

2) è®Šé »é‹(yùn)行方式：1QF為用戶側(cè)高壓開關(guān)柜，其中KM1、KM2為交流接觸器、QF1

3) ç‚ºçœŸç©ºæ–·è·¯å™¨,KM1 KM2 èˆ‡QF1之間有電氣互鎖。自動旁路柜變頻勵(lì)磁柜與變頻器配套提供，電機(jÄ«)及用戶側(cè)高壓斷路器1QF保留甲方原有設(shè)備。

4) å·¥é »é‹(yùn)行時(shí)，KM1、KM2æ–·é–‹ å°‡å‹µ(lì)磁刀閘切換到工頻勵(lì)磁系統(tÇ’ng)ï¼›QF1閉合，水阻軟起裝置投入工頻回路，同步電機(jÄ«)的啟動、運(yùn)行、停機(jÄ«)過程按照原有邏輯進(jìn)行。

5) è®Šé »é‹(yùn)行時(shí)，QF1斷開，變頻勵(lì)磁系統(tÇ’ng)可以利用匯川技術(shù)專用同步勵(lì)磁控制系統(tÇ’ng)，KM1與KM2閉合，將勵(lì)磁刀閘切換到變頻勵(lì)磁系統(tÇ’ng)。變頻器上電時(shí)，斷路器1QF閉合，HD93高壓變頻器啟動時(shí)，以電勵(lì)磁同步機(jÄ«)矢量控制方式拖動同步電機(jÄ«)啟動。

6) è®Šé »åœæ©Ÿ(jÄ«)時(shí)，從現(xiàn)場向變頻器下達(dá)“停機(jÄ«)”命令，變頻器驅(qÅ«)動同步電機(jÄ«)減速至完全停機(jÄ«)，然后停止輸出電壓電流。最后在現(xiàn)場分?jǐn)鄶嗦菲?QF，由其輔助觸點(diÇŽn)通知?jiÇŽng)?lì)磁裝置滅磁，滅磁完成后關(guān)閉勵(lì)磁裝置電源。遇到故障時(shí)，變頻器在停止電壓電流輸出的同時(shí)，立即分?jǐn)嗌霞墧嗦菲?QF，由變頻器主控通知?jiÇŽng)?lì)磁裝置滅磁，然后投到工頻運(yùn)行。

                    圖3  ä¸»å›žè·¯æ–¹æ¡ˆ

f） æŽ§åˆ¶å›žè·¯ï¼šåœ¨é¢¨(fÄ“ng)æ©Ÿ(jÄ«)房操作箱實(shí)施遠(yuÇŽn)程調(diào)速、遠(yuÇŽn)程監(jiān)控運(yùn)行頻率和輸出電流等。

    圖4  åŒ¯å·æ©Ÿ(jÄ«)旁操作箱

       åœ–5 é«˜å£“變頻現(xiàn)場運(yùn)行照片  

        圖6  ç¾(xiàn)場調(diào)試與培訓(xùn)

三、 çµ(jié)束語

      HD93系列高壓變頻器為匯川技術(shù)針對大功率同步電機(jÄ«)研發(fā)的專機(jÄ«)，該系列高壓變頻器以獨(dú)特的電勵(lì)磁同步機(jÄ«)矢量控制方式，很好地解決了大功率同步電機(jÄ«)啟動困難的問題，而且較同類廠家需要給電機(jÄ«)加裝軸編碼器的運(yùn)行方式，HD93系列在現(xiàn)場操作上變得更加方便簡單。此次改造的燒結(jié)主抽風(fÄ“ng)æ©Ÿ(jÄ«)良好運(yùn)行，也有力證明了匯川技術(shù)的同步機(jÄ«)矢量控制技術(shù)較同類廠家的控制方式更先進(jìn)。目前，HD93系列高壓變頻器可用于冶金、電力、石化、礦山、建材和市政等領(lǐng)域；可以拖動的負(fù)載有風(fÄ“ng)æ©Ÿ(jÄ«)水泵、皮帶機(jÄ«)、空壓機(jÄ«)等。

      深圳市匯川技術(shù)股份有限公司專注于工業(yè)自動化控制產(chÇŽn)品的研發(fā)、生產(chÇŽn)和銷售，定位服務(wù)于中高端設(shè)備制造商，以擁有自主知識產(chÇŽn)權(quán)的工業(yè)自動化控制技術(shù)為基礎(chÇ”)，以快速為客戶提供個(gè)性化的解決方案為主要經(jÄ«ng)營模式，實(shí)現(xiàn)企業(yè)價(jià)值與客戶價(jià)值共同成長。匯川在全國擁有66個(gè)辦事處，236家授權(quán)代理商，90家全國聯(lián)保中心。欲進(jìn)一步了解匯川，請?jiān)L問 www.inovance.cn。