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摘要：眾所周知，鋼鐵企業(yè)是高耗能企業(yè)，隨著國家在節(jié)能降耗方面出臺(tái)的一系列優(yōu)惠政策，越來越多的鋼鐵企業(yè)根據(jù)本企業(yè)的生產(chǎn)狀況，逐步落實(shí)節(jié)能降耗，使得高壓變頻器的應(yīng)用越來越廣，比如在煉鐵廠燒結(jié)風(fēng)機(jī)，煉鋼廠轉(zhuǎn)爐一次二次除塵風(fēng)機(jī)，焦化廠煤氣鼓風(fēng)機(jī)，除塵風(fēng)機(jī)，以及中板廠的除磷泵等等，高壓變頻器的應(yīng)用為鋼鐵企業(yè)降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
關(guān)鍵詞： 高耗能 節(jié)能 高壓變頻器 煤氣鼓風(fēng)機(jī)
一 、企業(yè)概況
河北普陽鋼鐵有限公司是一家集洗煤、焦化、白灰、燜渣、燒結(jié)、球團(tuán)、煉鐵、煉鋼、軋材、制氧、發(fā)電、科研為一體的綜合性中外合資鋼鐵公司。固定資產(chǎn)達(dá)104億元，擁有員工9800余人，位于邯鄲太行山東麓，2006年以來連續(xù)榮獲中國企業(yè)500強(qiáng)、中國制造業(yè)500強(qiáng)、全國鋼鐵工業(yè)先進(jìn)集體、河北省百強(qiáng)企業(yè)等榮譽(yù)稱號(hào)。生產(chǎn)設(shè)備全部達(dá)到國內(nèi)外先進(jìn)水平，過程全部實(shí)現(xiàn)由計(jì)算機(jī)控制，檢測(cè)手段齊全，工藝設(shè)備先進(jìn)。公司采用ERP系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)代化管理，實(shí)現(xiàn)了無紙化辦公和視頻調(diào)度會(huì)議，建立了能源管控中心等一整套科學(xué)的、完善的質(zhì)量管理體系，公司十分重視節(jié)能降耗與資源綜合利用, 累計(jì)使用我公司高壓變頻器將近50臺(tái)，企業(yè)走循環(huán)經(jīng)濟(jì)的道路，節(jié)約了能源，降低了能耗，凈化了環(huán)境，增加了經(jīng)濟(jì)效益，提高了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
二 、系統(tǒng)改造方案可行性
2.1冷媒鼓風(fēng)機(jī)工藝
冷媒鼓風(fēng)機(jī)---從煉焦?fàn)t出來的焦?fàn)t煤氣，經(jīng)集氣管、吸氣管、初冷器、捕焦油器、回收氨和苯的系統(tǒng)等一系列的設(shè)備，然后才能變成凈煤氣送給不同的用戶，或送至貯罐。在這一過程中煤氣要克服許多阻力才能到達(dá)用戶的地點(diǎn)，為此，煤氣應(yīng)具有足夠的剩余壓力。另外，為了使焦?fàn)t內(nèi)的荒煤氣按規(guī)定的壓力制度抽出，要使煤氣管線中具有一定的吸力，因此，必須在焦化工藝的流程中，選擇合理的位置設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)，使得機(jī)前為負(fù)壓，機(jī)后為正壓。
2.2變頻調(diào)速原理
高壓變頻器采用多電平串聯(lián)的結(jié)構(gòu)控制方式，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下
10KV系列有24個(gè)功率單元，每8個(gè)功率單元串聯(lián)構(gòu)成一相,每個(gè)功率單元結(jié)構(gòu)上完全一致，可以互換，其電路結(jié)構(gòu)為交-直-交單相逆變電路，整流側(cè)為二極管三相全橋，通過對(duì)IGBT逆變橋進(jìn)行正弦PWM控制
2.3系統(tǒng)旁路柜控制方式
基本原理:變頻裝置本身配有3把刀閘,完成變頻/工頻的切換,其中QS42與QS43刀閘之間設(shè)計(jì)機(jī)械閉鎖,確保不會(huì)出現(xiàn)變頻回路與工頻回路同時(shí)閉合.在選擇變頻運(yùn)行狀況下,變頻裝置進(jìn)出QS41和QS42刀閘閉合, QS43刀閘斷開.切換至工頻運(yùn)行時(shí),先斷開QF斷路器,此時(shí)由電氣線路控制順序?yàn)?依次斷開QS42刀閘和QS41刀閘,然后閉合QS43刀閘,使電機(jī)切換至工頻側(cè)
三、節(jié)能數(shù)據(jù)分析:
3.1工頻/變頻狀態(tài)下的年耗電量計(jì)算
改造前冷鼓風(fēng)機(jī)日用電量:
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改造前冷鼓風(fēng)機(jī)日用電量: |
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日期 |
11年12月4日 |
11年12月5日 |
11年12月6日 |
11年12月7日 |
11年12月8日 |
11年12月9日 |
日平均用電量 |
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用電量（KW*h) |
8520 |
8550 |
8640 |
8670 |
8370 |
8940 |
8615.00 |
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改造后冷鼓風(fēng)機(jī)日用電量 |
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日期 |
12年1月5日 |
12年1月6日 |
12年1月7日 |
12年1月8日 |
12年1月9日 |
12年1月10日 |
日平均用電量 |
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用電量（KW*h) |
3930 |
4290 |
4170 |
4140 |
5190 |
4440 |
4360.00 |
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節(jié)電量： |
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改造前 |
改造后 |
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日均用電量（KW*h) |
8615.00 |
4360.00 |
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日均節(jié)電量（KW*h) |
4255.00 |
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年總節(jié)電量 |
1553075.00 |
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節(jié)電率(%) |
49.39 |
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3.2DCS監(jiān)控畫面及現(xiàn)場(chǎng)圖片如下：
現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)實(shí)物圖
現(xiàn)場(chǎng)高壓變頻器圖片如下
四、結(jié)論
采用變頻調(diào)速后，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，電機(jī)啟動(dòng)電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于額定電流，啟動(dòng)時(shí)間相應(yīng)延長，對(duì)電網(wǎng)無大的沖擊，減輕了起動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)矩對(duì)電機(jī)機(jī)械損傷，降低噪音，降低了震動(dòng)系數(shù),有效的延長了電機(jī)的使用壽命，減少了檢修維護(hù)開支，節(jié)約大量維護(hù)費(fèi)用
參考文獻(xiàn)
1].高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)HARSVERT-A系列技術(shù)手冊(cè) 北京利德華福電氣技術(shù)有限公司
[2].高壓變頻器應(yīng)用資料匯編－冶金行業(yè) 北京利德華福電氣技術(shù)有限公司
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