西昌新鋼業除塵風機高壓變頻的應用

1、用戶簡介

西昌新鋼業有限責任公司（以下簡稱公司）座落在中國航天城——四川省西昌市。公司于2001年12月由原攀鋼410廠（全國最大的冶金中間試驗基地）改制組建。組建后緊緊抓住歷史機遇，立足攀（枝花）西（昌）豐富的礦產、水電等資源優勢，利用自身多年來積淀的冶金科研、生產技術實力，迅速完成了100萬噸全連鑄技改工程建設,形成了自成系統的現代化鋼鐵聯合生產線。工藝流程采用了環燒、環冷、小球燒結技術、無料鐘爐頂、PLC控制、連鑄連軋、切分軋制、工業電視監控系統等多項當前國內先進冶金裝備和技術，具有節能、環保、保質、高效等顯著特點。滿足現代鋼鐵生產的要求和廣大用戶的需要。

改公司產品廣泛用于建筑、汽車、化工、冷軋、鋼管制造、五金、家電等行業。產品已銷往全國20多個省市并出口到東南亞和歐美部分國家（地區）。該公司堅持“以鋼鐵為基礎，以釩鈦化工為主導發展方向。將公司建成效益型、科技型、外向型的鋼鐵釩鈦企業”發展方針。

2、改造項目介紹

ZINVERT高壓變頻調速系統在西昌新鋼業的除塵風機上得到應用，該除塵風機應用于的＃1提釩冶煉無濺渣護爐的除塵。每爐的提釩冶煉周期約17～18分鐘，包括兌鐵水、吹煉、半鋼等幾個階段（如下圖所示）。由于各階段產生的煙塵量不同實際所需要的風量是隨著不同階段而變化的，例如在整個提釩冶煉過程中在吹煉階段有大量煙塵產生需要風機風量較大，在兌鐵水、半鋼的過程煙塵較少不需要多少風量。但由于原來的除塵風機沒有任何調速裝置，而利用風門調整也存在調整時間長、管網波動較大的缺點，因此常年基本在整個生產時間內均保持風門全開，風機工頻全速運行。此種運行方式極大的浪費了能源。故對此除塵風機采用了變頻器改造，本系統原采用國內某廠家產品，后由于故障、維修、服務等問題，原設備長期棄置不用，后改用ZINVERT－A9H1000/10Y型高壓變頻調速系統改造。

系統的運行方式如圖1所示，在提釩冶煉周期中根據實際煙塵發生量的不同，調整風機轉速、風量，達到保證除塵要求的同時節約電能的效果。從整個變頻改造后的運行效果圖看，除塵風機在生產過程中有超過一半的時間運行在低速狀態，在整個周期里大量的節約電量，降低生產成本。

經涼山州環境監測站多次監測，除塵系統的煙粉塵排放，廠區粉塵無組織排放均符合《工業窯爐大氣污染物排放標準》限值要求。

3、改造方案

變頻器采用了一拖一改造方式，電氣原理圖如下圖2所示：

10kV電源經變頻裝置刀閘K1到高壓變頻裝置，變頻裝置輸出經刀閘K2送至電動機；10kV電源還可經刀閘K2切換至工頻側直接起動電動機。一旦變頻裝置出現故障，即可馬上斷開輸入側10kV開關及刀閘K1，將變頻裝置隔離，切換刀閘K2至工頻側，在工頻電源下起動電機運行。刀閘K1、K2之間具有閉鎖和防止誤操作功能。

除塵風機分為除塵階段和非除塵階段，在兩個不同階段所需要的風量不同，所以變頻器采用了高速和低速兩種運行方式。根據現場調試確定了在不同階段下的運行頻率，即高速階段（45Hz）和低速階段（25Hz）。在除塵階段變頻器運行在高速階段，在非除塵階段采用低速運行方式，高速運行和低速運行的切換是根據氧槍的位置自動進行。

ZINVERT智能高壓變頻調速系統的設計余量大的特點體現顯著，首先系統進線的母線電壓達到額定電壓110％，且波動較大甚至更高，ZINVERT智能高壓變頻調速系統系統運行穩定。另外，ZINVERT智能高壓變頻調速系統拖動的除塵風機可20秒內完成風機轉速由低速到高速運行的切換，頻率提升迅速，對風量要求和除塵效果的影響很小，完全達到生產現場對除塵效果的要求，取得良好的應用效果。

4、變頻改造收益

以提釩周期為單位計算其節能情況，具體節能情況如下表所示：

從上表可以看出在低速情況下，除塵風機所消耗的電量相差是十分驚人的，而低速運行時間是整個提釩周期的10/17.5，超過了一半時間。所以整個提釩周期的功率節省超過500kW。按全年運行330天、電價0.5元/KWH計算，改除塵風機變頻改造一年經濟收益為：

（800－301）×24×330×0.5＝197.5（萬元）。