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新时达AS800系列高压变频器在钢铁转炉除尘风机上的应用

国际金属加工网 2015年06月23日

近年来,随着经济发展、技术进步、人们认识水平的提高,国家对环境保护和能源节约越来越重视。钢铁厂属于大型耗能单位和主要的污染物排放单位,因此对钢铁厂进行技术改造,降低其能耗和污染排放具有重要的意义。

炼钢厂在冶炼过程中,高温铁水会同空气发生剧烈的化学反应,产生大量的烟气。这种烟气一方面会污染环境,另一方面会对现场工人造成伤害。为了降低污染,改善工作环境,需要给炼钢厂的冶炼炉添加除尘设备,目前常采用除尘风机。

除尘风机工艺

炼钢厂在冶炼过程中,每个冶炼周期可分为不同时间段,不同时间段内,除尘风机工作情况也会有区别。以河北唐山迁安鑫达钢铁有限公司炼钢厂转炉除尘风机运行情况为例进行说明。该转炉一次除尘系统有两套除尘风机,其中一套作为备用;二次除尘系统有一套除尘风机。该转炉吹炼工艺如下图:

A到B为兑铁加废钢时间,约2分钟;

B到C为风机升速时间,约30秒,可调;

C到D为吹氧时间,约15分钟;

D点风机开始减速,约30秒,可调;

D到E为倒炉测温取样时间,约2分钟;

E到F为出钢时间,约2分钟;

F到G为溅渣时间,约3分钟;

 

整个吹炼工艺周期约25分钟,其中高速时间(C到D)15分钟。

在吹氧过程中有较高的除尘要求,需要除尘风机进行高速运转。而在兑铁加废钢、倒炉测温取样、出钢、溅渣过程,对除尘要求较低,除尘风机低速运行即可满足要求。根据实际测量,除尘风机升速和减速时间可并入低速运行时间进行计算,对结果影响较小。

本次转炉除尘风机变频改造采用上海辛格林纳新时达电机有限公司生产的两套高压变频设备,分别是:配备给一次除尘风机的AS800-0800-T10-PA和配备给二次除尘风机的AS800-0630-T10-PA各一套。

 

高压变频器在现场系统相通工况下,做了电机在工频条件和变频条件下耗电量对比试验。详细情况如下:

 

电价以0.5元/KWh计算,每年节省电费为:

(1) 一次除尘风机节省电费:163×7500×0.5=61.125万元

(2) 二次除尘风机节省电费:200×5000×0.5=50万元

总计:每年节电费用为111.125万元。

除了明显的节电,采用变频器还有以下优点:

(1)高压变频器优良的软启动/停止功能(可以零转速启动),启动过程最大电流小于额定电流,大大减小了启动冲击电流对电动机合电网的冲击,有效减小了电机故障,从而大大延长了电机的检修周期合使用寿命,同时还可有效避免冲击负荷对电网的不利影响;

(2)变频改造后,原调节风门全开,大大减少其磨损,延长了风门使用寿命,降低检修维护费用;

(3)变频改造后,原液力耦合器取消,节省了液力耦合器的维护费用;

(4)高压变频器特有的平滑调节减少了风机以及电机的机械磨损,同时降低了轴承、轴瓦的温度,有效减少了检修费用,延长了设备的使用寿命。

(5)便于实现除尘控制系统自动化。除尘系统的风量经常需要根据工艺的要求变化,在过去采用挡板调节时,由于执行机构的磨损和阀门特性的变化,往往难以对风量进行精确控制。而变频调速方式则始终保持高精度的调节(0.1~0.01Hz),为实现除尘控制系统的自动化提供了优越的条件。

目前高压变频器已经在许多电厂、水泥厂、化工厂、金属冶炼厂的风机和水泵中得到实际应用,并取得良好的运行效果和节能效益。作为大型用电单位,钢铁冶炼厂中包含着大量能应用变频调速技术的设备,比如鼓风机、引风机、除尘风机、冷却泵、清洗泵等等。因此,将高压变频调速技术应用于钢铁等金属冶炼领域,对于节约能源、降低成本、提高自动化控制水平,具有十分重要的意义。


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