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简析新炉材风机大压变频器体系的变革

简析新炉材风机大压变频器体系的变革

点击数:7766 次   录入时间:03-04 11:48:48   整理:http://www.55dianzi.com   变频器基础

在实际生产过程中,产能大时,开动D300-D300-32型和D450-32型风机参数风机类型额定频率/Hz额定电压/kV额定电流/A额定功率/kW额定转速/rmin-1风机需用功率/kW额定流量/m3min-1D300506137125029751250300D450506178160029851600450.

 风机每天24h运行,电流基本不变,转炉停吹时,风机排空。D450风机运行电流在140150A恒定不变,D300风机运行电流在100105A恒定不变。

  存在的问题1由于转炉吹炼是间歇过程,实际操作中存在一定的等料、筛炉、打炉口、放渣及放铜时间此时间对风机可称为间歇时间,此时转炉不用风,风机处于非满负何状态。由于交流电机调速很困难,常用挡风板、回流阀或开停机来调节风量或流量。转炉不用风时,风机风门挡板关死,风机对大气排空,风机做无用功,电能被浪费。2电机在工频状态下频繁开停比较困难,并且启动电流要比额定电流高出57倍,既造成电能消耗,又会对电机和风机的使用寿命构成影响。

  改造的必要性高压变频调节已被广泛应用,并被公认为最佳的节能技术。对转炉风机进行变频改造,用变频器直接控制风机负载,在转炉停吹时间里,风机可以在极低的转速下运行。根据风机、水泵相似原理:三相异步电动机的能耗与电机转速的立方成正比,电机实际能耗将大大降低。当电机在额定转速的80%运行时,理论上其消耗功率为额定功率的80%3,即5112%,去除机械损耗、电机内部损耗等影响,节能率也接近40%.

  另外,高压变频调节既可以通过实现闭环恒压控制,来进一步提高节能率;还可以实现电动机的软启、软停,避免了启动时电压对电网的冲击,使电动机的故障率降低,也降低了对电网容量要求和无功损耗。

  可见,转炉风机进行高压变频改造既能彻底解决现有的问题,又能达到节能降耗的目的,对其改造是非常必要的。

  改造方案变频器选型Diamond-HV系列高压变频调速器是由新电创拓公司和德国技术专家合作开发的一种新型的移相级联式高压变频器。此高压变频器采用HV-IGBT元件,全桥级联式多电平逆变技术,多重化输出和模块化设计方案,具有结构简洁、安全可靠、无谐波污染和可直接驱动普通异步电动机等特点。

  Diamond-HV系列移相级联式高压变频器结构,功率单元串联叠加,功率单元主电路结构。

  高压变频器结构功率单元串联叠加功率单元主电路结构412方案选择针对转炉现有的1台D450-32型风机系统,采用Diamond-HV06/2000变频器一拖二方案。在182上海有色金属未增加1台新的D450-32型风机时,采用一拖一运行方式,风机增加后采用一拖二运行方式。

  针对转炉现有的2台D300-32型风机系统,采用Diamond-HV06/1500变频器一拖二方案和一拖二运行方式。

  改造后的一拖二运行方式一拖二运行方式此运行方式既能满足工艺要求,又能满足以下要求:风机正常运行时可采用A风机变频运行,B风机工频备用运行方式;也可采用B风机变频运行,A风机工频备用运行方式。

  可实现自动切换要求:当变频器系统接入风压流量或其他工艺控制信号,变频器可进行预设方式,自动进行升降速或切换备用风机运行等,提高了运行方式的灵活性和系统运行的可靠性。

  防止将6kV两段电源系统合环的措施和防止刀闸操作时发生误操作的措施,采用硬接线机械闭锁措施。

  节能在实际生产中,根据风机实际工作电流,可算出风机消耗功率为:P=11732UIcos  采用变频后,通过调节风机转速来调节风量。在转炉处于等料、筛炉、打炉口、放渣和放铜期间,风机转速尽可能降到最低。根据风机和泵的相似原理,假定额定转速降低为20%,当风机转速从n变为n1,风量从Q变为Q1,风压从H变为H1,轴功率从P变为P1的变化关系如下<1>:Q1=Qn1/n2H1=Hn1/n3P1=P/Gn1/n34其中:Q、Q1风量;H、H1压力,Pa;n、n1转速,r/min;P、P1功率,kW.

  使用变频后风机消耗的功率转速降低为20%时为:P300=1250A0198@0123=10kWP450=1600A0198@0123=13kW使用变频后系统的节能率为:N300=1002@24-1002@16-10@8A1002@24=33%N450=1432@24-1432@16-13@8A1432@24=33%假定电费018元/度,全年330天风机运行,使用变频后可以节约电费为:1432-13@8@330@018+1002-10@8@330@018=509万元/年可见,风机系统变频改造后,经济效益十分显著,具有很大的节能潜力。

  结语1此改造工程现正在安装施工中;2变频器的投入,能实现风机的软启动,彻底解决了工频状态下风机启动造成对电网和设备冲击的难题,延长了机组的使用寿命,节省了设备的维护费用;3变频器的投入,能提高设备的自动化水平,使系统运行的安全性和可靠性增强;4本改造方案具有推广价值。


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