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滄州中鐵裝備白灰廠風機變頻節能改造成功案例

來源:仟億達 發布日期:2015/09/26 瀏覽:1146| 加入收藏

仟億達為滄州中鐵裝備制造有限公司風機變頻節能改造后,起到了:(1)變頻起動對電網沒有任何沖擊。由于有變頻調節,對于風機可以實現變頻軟起動,風機在低頻下啟動,啟動電流很小,啟動時間延長,避免了原來在較大慣性負荷情況下,數倍的額定起動電流對電網和機械設備的沖擊,有效延長了電機壽命。而且變頻還可以隨時起動或停止;(2)按需調節風量,避免浪費。由于變頻器通過變頻調節風機的轉速來控制風機的送風量而不再需要由風門來調節,其調節范圍可以從0%~100%;因而可以根據生產工藝要求隨意調節風量,減少了不必要的浪費。

滄州中鐵裝備制造有限公司.jpg

改造設備有應用于白灰廠工藝的大型風機主要有:煤氣鼓風機、加熱爐引風機、冷卻風機、羅茨鼓風機、離心鼓風機、主引風機,煤氣加壓機,給水泵等。

一、工藝流程

白灰窯是將合格的石灰石存放在料倉內,經提升機提升并運入預熱器頂部料倉。預熱器頂部料倉,由上下兩個料位計控制加料量,然后通過下料管將石灰石均勻分布到預熱器各各室內。石灰石在預熱器被1150℃窯煙氣加熱到900℃左右,約有30%分解,經液壓推桿推入回轉窯內,石灰石在回轉窯內經燒結分解為CaO和CO2.分解后生成的石灰石進入冷卻器,在冷卻器內被鼓入的冷空氣冷卻到100℃一下排出。經熱交替的600℃熱空氣進入窯和煤氣混合燃燒。廢氣再兌入冷風經引風機進入袋式除塵器,再經排風機進入煙囪。

二、白灰廠主要的用能設備

應用于白灰廠工藝的大型風機主要有:煤氣鼓風機、加熱爐引風機、冷卻風機、羅茨鼓風機、離心鼓風機、主引風機,煤氣加壓機,給水泵等。

三、系統介紹

為了提高生產效率、降低能耗以及系統的綜合可靠性,風機的驅動系統擬采用KTC系列高壓變頻器實施控制。高壓變頻調速系統是直接串聯于高壓電源與高壓電機之間的變頻調速設備,以其現場改造、安裝方便以及安全、良好的運行性能快速的替代其它調速產品,全面的進入到鋼鐵行業的節能改造項目中。利用高壓變頻調速技術的目的是改變設備的運行速度,以實現調節現場工況所需風壓、風量的大小,大大提高了系統的自動化程度,既滿足了生產要求,又達到了節能電能,并且減少了因調節擋板而造成擋板和管道的磨損以及因經常停機檢修所造成的經濟損失,同時使維護量大大降低,為白灰廠帶來了可觀效益,切實響應了國家節能降耗號召。

四、改造方案

1、根據用戶現場要求,采用兩臺高壓變頻器分別對1#、2#除塵風機一拖一控制,采用手動工頻旁路方案,以1#除塵風機變頻改造方案為例說明,

2、該設備有三種控制方式:

(1)以壓力、流量為控制對象的閉環控制:以輸入的4~20mA模擬量值為控制依據,實現自動控制。

(2)以轉速為控制對象的開環控制:該方式在遠程操作(DCS或遠程操作箱上操作)用戶可根據工況條件自設定轉速,變頻器以該轉速為控制值,該方式下頻率的變化依據用戶輸入的模擬量,4mA對應0轉速,20mA對應額定轉速。

(3)以頻率為控制對象的開環控制:該方式在就地操作(設備本體上操作)直接從觸摸屏上設置輸出頻率,變頻器以該頻率為控制目標值。

以上三種控制方式用戶可通過人機界面(觸摸屏)設置,滿足不同的工況要求。

3、現場DCS控制

本系統選用以轉速為控制對象的開環控制:該方式在遠程操作(DCS上操作)用戶可根據工況條件自設定轉速,變頻器以該轉速為控制值,該方式下頻率的變化依據用戶輸入的模擬量,4mA對應0轉速,20mA對應額定轉速。

DCS系統輸出4~20mA電流信號控制SAPH-HV高壓變頻器的運行頻率,來控制電機的運行轉速。KTC高壓變頻器反饋4~20mA電流信號指示KTC高壓變頻器的輸出頻率、輸出電流。KTC高壓變頻器同時接收DCS控制系統的啟動、停止、急停、復位控制信號,調整運行狀態。

當KTC高壓變頻器故障時,系統輸出故障停機和報警信息,用于提示用戶啟動故障處理措施,同時KTC高壓變頻器將信號發送給DCS,在DCS系統上顯示故障,以便于及時的排除故障。如果系統出現緊急情況,DCS監視人員立即點擊變頻器緊急停止按鈕,此時變頻器立即封鎖輸出,并及時跳開現場6kV開關。

為保證KTC高壓變頻器操作的安全性,需從改造電機的進線開關柜把斷路器的狀態信號接入KTC高壓變頻器。KTC高壓變頻器輸出的故障跳閘信號接入斷路器的分閘回路,連跳高壓信號接入安全回路,當出現嚴重故障時及時跳開斷路器保護KTC高壓變頻器及電機。

4、多種控制保證措施,保證產品可靠運行

相對適應進口品牌高壓變頻器,KTC變頻器拓撲結構采用功率單元串聯技術方案,產品具有對電網電壓的適應范圍寬(-65%~115%Un),單元故障自動旁路、工頻旁路、瞬時停電再啟動功能、相間短路等多項完善的保護功能技術,提高了抗電網波動和負載擾動能力,大大提高產品在白灰廠應用現場的可靠性。

五、應用效果

其主要應用效果還有:

(1)變頻起動對電網沒有任何沖擊。由于有變頻調節,對于風機可以實現變頻軟起動,風機在低頻下啟動,啟動電流很小,啟動時間延長,避免了原來在較大慣性負荷情況下,數倍的額定起動電流對電網和機械設備的沖擊,有效延長了電機壽命。而且變頻還可以隨時起動或停止;

(2)按需調節風量,避免浪費。由于變頻器通過變頻調節風機的轉速來控制風機的送風量而不再需要由風門來調節,其調節范圍可以從0%~100%;因而可以根據生產工藝要求隨意調節風量,減少了不必要的浪費;

(3)變頻節能運行,節約了大量能源。采用變頻使用后,不再使風機一直處于滿負荷工作狀態,另外風機閥門處于全開狀態,其節能效率顯著;

(4)降低風機工作強度,延長使用壽命。采用變頻后,風機的大部分工作時間都在較低的速度下運行,因而大大降低了風機工作的機械強度和電氣沖擊,將會大大延長風機的使用壽命,降低維修強度;

(5)使用變頻后,由于啟動和停止時間都可以設定,減少了對煙道、風道和風門擋板的沖擊腐蝕,相應的延長了很多零部件的使用壽命,有效的提高了相應設備的檢修周期,節約了大量維護費用;

(6)可使電動機與風機直接相連接,減少傳動環節的費用;

(7)電機和風機運轉速度下降,潤滑條件改善,傳動裝置的故障下降;

(8)系統壓力降低,對管道的壓力和密封等條件緩解,延長使用壽命;

(9)與dcs系統的可靠銜接,其完善的監控性能和高可靠性提高了工作效率,減少了檢修和維護的工作量。


本文標簽: 變頻節能
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