一、引言 　　在水泥行業，由于電費的成本已成為原材料成本，人工成本之后的第三大開支；在用電緊張的今天，節省電費已成為企業經營者考慮的一件大事；而水泥廠的立窯風機是水泥廠的重要設備之一，也是主要的耗電設備之一。立窯風機的容量是按照機械立窯最大的設計產量來選型的，且留有一定的余量。在使用中，立窯風機長期固定在最大的轉速下運行。由于季節、晝夜和生產工況的變化，機立窯的實際風量需求在絕大部分時間內遠比設計負載低；在轉速固定的情況下，當立窯風機的風量過剩時，只能通過旁通風管排放掉（或控制風門的進風量），這樣就造成立窯風機功耗的嚴重浪費，故對立窯風機進行變頻節能改造具有一定的現實意義。 　　 　　二、變頻節電原理 　　對于風機來說，風量Q與轉速n成正比，風壓F與轉速n的二次方成正比，而軸功率P 與轉速n的三次方成正比（見表1），從表中我們可以看出上述幾個量的變化關系： 表1 顯然，變風量控制系統的節能效果是十分突出的 從上面的圖表中可以明了，當風機效率一定，調節風量微小的變化時，轉速可成比例下降，則風機的軸功率成立方關系下降。在滿足工藝要求的前提下，若風機轉速有富余10%，將可節省電耗27.1%,若風機的轉速富余20%，將可節省電耗48.8%。由此可見，風機、水泵類負載，其節電效果將是非常明顯。 　三、 立窯基本參數和工作原理 　1、窯爐的基本參數 　1）機械立窯參數 　1、規格：（窯徑×高度）2.0×8.5 , 2、 年產量：普通水泥5～7萬噸 　3、喂料方法：單嘴布料溜子11KW， 4、溜子回轉速度：6.48轉/分 　5、塔篦子形式：整體雙偏心， 6、塔篦子轉速1.2～12.2轉/分, 　7、傳動方式：中心傳動，功率15KW ， 8、料封形式：垂直管料封， 　9、出料粒度：不大于100毫米 　2）風機參數 　風機功率：132KW，額定電壓：380V，額定電流：245A，轉速2980轉/分， 　運行電流：120A～180A；風量：12776m3/h；風壓：21995Pa；起動方式：△/Y 　2、機立窯燒成工作原理 　　由料斗提升機將配置好的生料加一定比例的水，送至成球機成球，然后由布料器勻均地施入窯爐中，園球狀的生料顆粒由底部的離心風機送風在窯爐中部充分燃燒，到窯爐底部冷卻后，由塔篦子旋轉，將燒好的熟料下到漏斗中，經適量噴水，經熟料破碎機后進入下道工序。由此可見，機立窯風機的配置的好壞直接影響到水泥的產量，故此，許多水泥廠廠家在風機上做文章，加大電機功率，加大風量與風壓，往往適得其反。 　　從整個立窯系統裝機的設備功率來看，羅茨風機電機功率為132KW，是整個機立窯系統裝機功率的一半，對煅燒來說是一個用電較大的設備。它的改造成功將對廠家有較深遠的意義。 　四、 用戶對變頻節能改造后功能的要求 　a） 要求變頻器的跟隨性能好，質量穩定可靠，故障率低。 　b） 要求壹臺變頻器可兩地操作（也就是提供兩塊操作面板），一塊用延長線聯結至窯面上，替代原操作系統；該塊操作面板可以任意設定、修改參數，根據生產情況任意調節風量大小，能控制變頻器的啟停。另一塊操作面板必須放在有人值班低壓配電室內，只提供運行參數監視和開啟、關閉變頻器，不能設定參數和修改參數，不能調整風量的大小。 　c） 在窯面和低壓配電室兩處都必須安裝應急緊急停車按鈕。 在用風量較小的情況下，必須保證電機的溫升和電機的噪聲不得超過允許的范圍 　五、立窯風機變頻調速節能改造方案設計 　1）根據現場情況和用戶的要求，我們設計安裝一臺品質優良、性能穩定可靠的平方轉矩（風機水泵型）威科變頻器，其型號為VEC—V6—132F3，容量為132KW；并聯在原風機起動柜主回路電路中，并和原主電路做成安全電器互鎖；對立窯風機進行變頻節能控制，具體的控制頻率，由窯爐操作員工根據實際生產工藝和窯爐的煅燒情況，通過控制變頻器面板上的上、下鍵操作，就能控制窯爐風量的大小。從而放棄了立窯風機過去傳統的控制方式，改造成了目前調速效果最好、節電效果最佳的變頻調速。 　2）在變頻器的硬件上加裝一路（顯示面板）牛腳插痤，制作成兩路面板控制；鍵盤和牛腳插座之間用一條50米長的屏蔽線聯結，以滿足用戶的要求。保留原風機窯面和值班室兩處的緊急停車按鈕，在空開和變頻器之間的主電路中，增設交流按觸器。用鋼材把原放風閥封牢。變頻改造后要依次合理調節每一個窯爐風腰的開度。 　 六、變頻參數的設定 變頻器安裝完畢后，必須對變頻器的參數進行合理的設定，有些參數和設定，將直接影響變頻器的運行，導致電機不能啟動，造成工程改造的失敗。所以在設定時要耐心細致，使參數設定和電機匹配。5 　　七、立窯風機變頻改造中注意事項 　　1） 面板控制方式應置為用鍵盤的 （上）或 （下）鍵調節風機的風量較為合理，因為窯面的工作環境較惡劣，假如用電位器調節，天長日久地來回旋轉，會使電位器接觸不良，造成電機電流波動很大；筆者經過許多家水泥廠的實踐證明，鍵盤（上）、（下）鍵控制優于電位器控制。 　　2） 變頻器的停車方式設定為自由停車。由于風機是大慣量負載，若加減速時間設定過短，在加速時過程中容易會出現過流、過載，在減速時容易出過電壓保護，但設定時間過長，會導致風量調節緩慢，跟隨性能會變差，使系統易處在短期不穩定狀態中，有時滿足不了窯爐生產的要求。因此，在滿足變頻器正常運行（不跳故障）的前題下，盡量把加減速時間設定合理。 　　3） 在變頻器的輸入和輸出加裝零序電抗器，以減少諧波的份量，以提高變頻器的功率因數。 　八、變頻改造后的節電效果 　　 　九 、本系統的特點 　1） 采用節能單機控制，根據生產的實際需要通過調節風機的轉速調節送風量，在滿足使用要求的前提下達到最大限度的節能。 　2） 實現了風機的高效調速，調速平穩、精度高，調速過程中轉差損耗小，由于降速運行和軟啟動，使電機啟動電流大大減小，起動時定、轉子消耗減少，對延長電機壽命十分有利。 　3） 先進的設置監控及調節功能改善了系統運行特性，使系統操作更簡便。 　4） 系統具有過載、過流、過壓、短路、欠壓保護措施，使系統的運轉率和安全性、可靠性大大提高，有效地防止了噴窯的發生。 　5） 運用威科變頻器最大特點就是電機在低頻運行時，不發生振蕩現象。 結束語 　　在風機水泵上采用變頻調速技術不僅調速性能優越，而且節能效果十分顯著；隨著變頻器制技術的不斷成熟和發展，變頻器價格不斷下降，我們相信所有的水泥廠立窯風機都會改造成用變頻調速來控制。