惠豐變頻器在水泥行業中的應用

前言：隨著中國經濟的快速發展，各行各業都有了快速的發展，水泥作為國民經濟中的基礎行業占據著重要地位，但經濟的發展快于中國電力的增長速度，直接導致中國能源電力供應緊張，據報道全國2004年有26個省發生拉閘限電，由此可見目前節能降耗對國家對企業的重要性，在此向大家介紹變頻器在水泥行業的具體應用情況。

1 、在立窯風機上的應用

我國水泥廠大多數立窯配備135—215 KW的羅茨風機，傳統的風量控制方法是依靠風閥進行調節。由于羅茨風機的供風量是較為恒定的，而煅燒時根據窯內的情況需要隨時調節風量。當窯內需要減少風量時，是通過放風閥放走多余的風量，造成能源浪費。
水泥廠立窯煅燒熟料所耗的電能中，羅茨風機的電能占60% 左右，隨著電價的調整，電費在水泥生產成本中所占的比例越來越高，因此降低鼓風機的能源消耗成為提高企業經濟效益的重要一環。
對羅茨風機可由變頻器改變風機的供電電源頻率進行無級調速來調節風量，煙臺三星水泥廠于2001年對該廠220 KW，180 KW立窯風機進行了改造，節電率高達61%。同類行業還有煙臺東亞水泥廠、 煙臺塔峰實業公司。
煙臺三星水泥廠在180KW，220KW風機上采用惠豐變頻器前后對比表

2 、在離心風機上的應用

有些水泥廠是采用高壓離心式風機進行供風，該種水泥窯的風量調節是通過風門開啟度對風量進行調節。對離心風機的變頻調速改造同樣有巨大的節能潛力。這是因為離心式風機設備的流量與轉速的成正比，壓力與轉速的平方成正比，功率與轉速的立方成正比。因此在調節風量或流量時，如降低20%的風量或流量，功耗則會下降50%。但是必須注意，轉速與壓力是成平方關系，當轉速下降20%時，壓力則會下降60%，因此在改造離心風機時要特別注意工藝要求的壓力范圍，不能象羅茨風機那樣，不用考慮轉速與風壓的關系。

3 、在立窯卸料機上的應用

立窯卸料機老式控制通常采用滑差調速電機，轉速通常在300～1000rpm（工藝上根據窯的情況，對卸料速度進行控制的）。采用變頻調速的方法取代滑差電機，經過以上廠家應用結果表明，平均節能達35%左右，這是因為滑差調速是一種耗能的低效調速方法。
由下列公式可知：

滑差電機主電機軸的輸出功率：P0=KM0N0 （P0表示輸出功率，M0表示負載轉速，N0表示電機轉速，K為常數）
滑差頭輸出功率P1=KM0N1 （P1表示輸出功率，N1表示滑差頭轉速）
滑差頭損耗功率：P=P0-P1=KM0（N0—N1）

4 、在空氣壓縮機上的節能應用

空氣壓縮機恒壓供氣使用變頻器與壓力控制構成閉環控制系統，使壓力波動減少1.5%，降低噪音、減少振動。保證設備長期穩定運行，從而減少了設備維護工作量，延長了設備使用壽命。用變頻器后，空壓機可在任何壓力下隨意起動，打破了以前不允許帶壓起動的規定，起動電流也較以前大大降低。通過煙臺三星水泥廠使用變頻器后的實測，壓縮機節電率約在20%左右，比節電率較大的風機低，但壓縮機的電動機功率都較大，從幾十瓦直到幾百瓦甚至幾千瓦，其節電量值較大，經濟效益十分顯著，同時控制水平大為提高，可使壓縮空氣的壓力始終保持恒定，用戶感到十分滿意。總之壓縮機使用變頻實現節能計改項目使值得推廣的。（附改造前后空壓機能耗對比表）

5 、在預加水成球系統中的應用

預加水成球技術在立窯水泥廠中應用相當普遍。它對提高成球質量，改善煅燒操作條件，提高立窯熟料產量和質量方面有十分明顯的效果。結合微機雙回路調節器，它能實現水料比例自動跟蹤，自動調節，做到恒壓供水。調節及時，極大地減輕了工人的勞動強度，同時也改善了成球質量，使預加水系統真正起到預濕成球的作用，為立窯生產出優質高產的熟料創造了條件

6 、在選粉機上的應用

旋風式選粉機是選粉機的一種常用機型，煙臺三星水泥原來就是采用此設備，原設計為75KW滑差電機拖動，優點是調速系統簡單。價格低廉，有一定的調速范圍。但缺點也較多：電機噪音高、振動大，能耗高、無功損耗大、軸承故障率特別高。滑差控制器安裝于粉塵較多電機旁邊，工作環境惡劣，工作時常需要帶負荷起動,經常發生不能調速和突然失速等故障，現場維修量大，影響生產的安全運行。
針對上述情況，該公司決定進行變頻改造：實際測量，選粉機改造前，運行速度在594r/min時，輸入電壓385V，輸入電流74A，功率因數0.82，故輸入功率為40KW左右；改造后，運行速度在594r/min時，輸入電壓387V，輸入電流20A，（熱繼電器也做了相應調整，將額定保護電流放大），功率因數0.92（變頻器加裝了直接電抗器）輸入功率為12KW左右。改造后三年沒發生過任何故障，保證了生產的安全運行，大大減少了維護工作量和維修費用，而且節能效果十分顯著達到60%左右。
變頻器在水泥廠的應用還不止這些，比如說回轉窯球磨機、卸料圓、盤給料機、雙管絞刀裙、煤絞刀等一切需交流調速的設備都可以采用變頻調速器

從以上應用情況可以看出，水泥廠使用變頻器有以下特點：

1 滿足調速的工藝要求：變頻調速器的調速范圍在10：1以上，而水泥生產工藝過程中調速范圍在10：1范圍內即可滿足要求。

2． 實現自動化控制，由于變頻器本身是由一個16（或32）位微處理器所控制，設有RS485（或422），A/D輸入，D/A輸出接口，為自動控制（與上位機聯網）創造了充分的條件。

3．實現節能降耗，降低生產成本。

4. 降低工人的勞動強度，由于調速系統整體可靠性提高，故障率低，免維護周期較長，可減輕有關維護人員的工作量。

5． 提高產品質量及產量
全國大大小小水泥廠過萬家，電機容量具大，因此對于水泥廠這種高能耗的企業，我們可以廣泛的實行節能降耗改造，對企業大有裨益。