合康HIVER系列高壓變頻器在球團生產中的應用
一、前言 隨著國民經濟的快速發展,能源已成為企業發展的瓶頸,在國家大力提倡節能減排的大環境下,企業也迫切需要解決對高能耗設備的節能改造。 球團生產中,電耗是成本的一個大項,而各檔高壓風機的用電量占了全廠用電量的50%以上。因此,如何降低風機用電量是球團行業節能工作的重點。我公司工程技術人員分別對現有兩座8m2豎爐配用的10臺高壓風機的實際運行工況、工藝參數進行對比分析后認為,風機的系統設計偏大,工藝調節比較頻繁,具有較大的節能空間。 二、系統現狀以及存在的缺點 紹興漓鐵球團有限公司現有8m2豎爐兩座,擁有6kv高壓風機10臺,設備主要參數見表1。
表1
使用過程中存在的主要缺點: 1,原設計由于考慮到工藝參數的富裕量,設計功率偏大,實際運行時進口蝶閥開度均偏小,尤其助燃風機與煤氣加壓機僅打開20%左右,使大量電能損失在閥門上。 2,工藝調節屬粗放型控制,風量和風壓只能通過風機進口蝶閥調節,難以實現精確控制。 3,直接啟動對設備的機械損傷較大,設備維護保養成本較大。 三、改造方案與系統調試 經過一段時間的考察論證與可行性調研,最后決定通過運用北京合康公司的HIVERT高壓變頻技術,對現有高壓風機設備進行高壓變頻節能改造,改造方案如下: 1,保留現有高壓控制柜,在控制柜與電機之間增加高壓變頻器與手動旁路柜,控制柜作為電機工頻運行時的控制柜,同時也為變頻器的進線柜。手動旁路柜用于變頻與工頻的切換,在變頻系統維護或者出現故障時,將電機投入工頻電網運行,保證生產不受影響,一次接線圖見圖1。
圖1
2,由于配電室與實際操作崗位有一定距離,所以在操作室增加現場控制箱,用于變頻器的控制、調節。便于操作人員及時調節工藝參數。 3,高壓控制柜的保護整定值以保護電機為準,在變頻控制時由變頻器對電機實行電氣保護而工頻時由高壓控制柜對電機實現保護。 4,為確保煤氣系統的安全,防止因為煤氣加壓機變頻故障而發生煤氣回火甚至爆炸事故的發生,我們在煤氣加壓機與助燃風機之間實現互鎖,并且在煤氣總管上安裝自動放散閥,實現雙重防護,提高整個工藝系統的安全性。 5,煤氣加壓機為二開二備,通過旁路柜切換,實現一拖二,一次接線圖見圖2
圖2
整個項目從系統論證到方案確定以及設備的安裝、接線、調試和最后的使用過程都得到了合康技術人員大量的技術支持與服務,目前所安裝的6臺高壓變頻,系統上電試運行均一次成功,頻率50HZ運行時風量、風壓與工頻運行基本一致,頻率在38HZ~45HZ之間調節,就能夠滿足正常生產的需要,經過72小時運行,各項運行數據正常,改造前后各風機工藝參數對比見表2。 四、節能分析與使用效果 根據流體力學原理,風量與轉速成正比,所需功率與轉速的三次方成正比。與調節風門相比,由風機的工作特性可知,由于風機消耗的功率與風壓和風量的乘積成正比,在通過關小風門來減少風量時,消耗的功率雖然有所減少但不多,通過調節轉速,在相同風量的情況下所需的功率要下降很多。
高壓變頻改造之后使用效果明顯,首先用電成本明顯下降,通過實測單耗對比,平均節電率達35%以上,全公司僅高壓風機平均日節電量達到9200kwh以上,按照年作業率300天計,全年可以節電276萬kwh,兩到三年即可收回全部成本。另外,對設備的操作和使用也有積極的影響: 1,實現無級調速,設備控制與調節比改造前更加方便、快捷,易操作; 2,實現了電機低速軟啟動,有效延長了電動機、風機軸瓦的使用周期和壽命; 3,風機噪聲明顯降低,改善了作業環境; 4,為豎爐熱工制度的合理調節提供了便捷的可操作性,風量調節更加方便,通過轉速調節使風量調節曲線平滑穩定。
表2
五、結束語 我公司從2006年開始逐步對高壓風機進行了變頻節能改造,實踐證明高壓變頻完全能夠滿足豎爐生產工藝要求,并且實現了精確控制和軟啟動的功能,提高了設備運行可靠性,節能效果顯著,大大提高了我公司的經濟效益,同時也符合國家“節能減排”政策。

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