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高压变频器在氧化铝焙烧炉除尘风机中的使用

2014-04-12 11:48:49

广西信发铝电有限公司氧化铝厂  郎国明  

山东新风光电子科技发展有限公司  胡令芝 田利润

Lang Guoming  Hu Lingzhi  Tian Lirun

摘 要:本文引见了高压变频器在广西信发铝电有限公司氧化铝2#、4#焙烧炉除尘风机上
的使用状况,并对革新停止了节能计较。成果表白,接纳高压变频器对氧化铝焙烧炉除尘风机装备停止调速节能革新,具有优良的经济效益和社会效益。

关键词:高压变频器  焙烧炉  除尘风机  节能

Abstract: This paper describes the high voltage inverters in Guangxi Xinfa Aluminium Electricity limited, alumina 2#, 4# application of  baking furnace fan, and calculation the transformation. Results show that using high voltage inverter on speed fan device of alumina baking furnace energy saving, good economic and social benefits.

Key words: High voltage inverter  Roaster  Dust blower   Energy-saving

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  广西信发铝电有限公司一期工程建有4条40万吨的氧化铝生产线,当焙烧炉停止消费时,高温的AL(OH)3会同氛围发作猛烈的化学反应,发生大量的烟气。一方面临现场操纵的工人倒霉,另一方面也对情况形成了宏大的净化。按照国度环保法需对烟气停止处置,每条生产线都配有一套烟气净化除尘体系。焙烧炉按照氧化铝产量的巨细,烟气净化风量随时变革,因而该除尘风机需求多种速度来顺应,以到达最好除尘结果。在从前的运转历程中,液力耦合器不能顺应频仍的调速,需求风量巨细靠风门调理,大量能量消耗在风门上。1#~4#焙烧炉除尘电动机和风机之间都配有液力耦合器调速,液力耦合器每一年破费润滑油5万元,每一年需维护费用近10万元,且其运转服从低,故障率较高,一旦发作毛病时,需停产停止保护。为了提高焙烧炉除尘风机的运转服从,包管消费的一般停止,很有必要对除尘风机调速掌握停止改良。

  近几年跟着海内高压变频手艺的进步,变频器的性价比和稳定性有很大幅度的提拔,颠末考查,我厂终极挑选了山东新风光电子科技发展有限公司消费的JD-BP38系列高压变频器2套(1120kW/10kW)对2#、4#焙烧炉除尘ID风机停止调速掌握。团体项目为交钥匙工程,于2011年6月份安装调试终了投入运转,至今已不变运转,给我厂带来了宏大的效益。

2 焙烧炉除尘工艺及装备参数引见

  2.1 除尘工艺流程

  氧化铝焙烧炉将熄灭完AL(OH)3当前,绝大部分AL2O3下沉到氧化铝冷却仓,可是熄灭后的烟气中含有部门有效的AL2O3、其他烟气和粉尘,这部门烟气经除尘ID风机指导进入电收尘中,电收尘将有效的AL2O3吸附住,经处置后的烟气随之排到大气中。生产量大时,除尘ID风机抽风量大,除尘风机转速高。生产量小时,用宇量小,除尘风机转速低。未用变频前风量巨细靠液力耦合器和风门共同调理。除尘ID风机生产流程示意图如图1所示。

图1 除尘ID风机生产流程示意图

  2.2 除尘风机装备参数

  现场2#、4#焙烧炉除尘ID风机型号不异,以4#焙烧炉除尘ID风机为例引见其参数。


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  2.3 工艺要求

  焙烧炉现场消费要求按照下料量巨细状况除尘风机给出响应共同,才气包管除尘结果:

  (1)下料量每小时60t~69t,电收尘内保持风压为-6700Pa~-7000Pa。

  (2)下料量每小时70t~79t,电收尘内保持风压为-7000Pa~-7400Pa。

  (3)下料量每小时80t~90t,电收尘内保持风压为-7400Pa~-7700Pa。

  (4)下料量每小时90t以上,电收尘内保持风压为-7700Pa~-8600Pa。

3 风景JD-BP38系列高压变频体系手艺特性

  2007年9月,风景牌JD-BP38系列高压变频器荣获“中国名牌”称呼,山东新风光是国度高新技术企业,消费的风景牌JD-BP38系列高压变频器以高速DSP为掌握焦点,接纳无速度矢量掌握手艺、功率单位串连多电平手艺,属高-高电压源型变频器,其谐波目标远小于IEE519-1992的谐波国家标准,输入功率因数高,输出波形质量好,没必要接纳输入谐波滤波器、功率因数抵偿安装和输出滤波器;不存在谐波惹起的机电附加发热和转矩脉动、乐音、输出dv/dt、共模电压等成绩,能够利用一般的异步电机。

  3.1JD-BP38-1120F高压变频器技术指标

  JD-BP38-1120F高压变频器技术指标如表4所示。

  3.2 JD-BP38-1120F高压变频器技术性能

  具体来说,风景高压变频器除具有普通一般高压变频器的机能外,还具有以下凸起特性:        

  (1)接纳高速DSP作为中央处理器,运算速度更快,掌握更精准。

  (2)飞车启动功用。可以辨认机电的速度并在机电不停转的状况下间接起动。

  (3)完好的工频/变频主动互切手艺。如今的高压变频调速体系普通设置工频旁路切换柜,变频器发作毛病时能使高压机电转至工频运转,旁路切换有手动旁路和主动旁路切换两种型式,手动旁路需野生操纵,顺应于无备用安装或不重要的运转工况,主动旁路可在变频器发作毛病后间接主动转换至工频运转。新风光公司供给的主动旁路切换柜,不只可实现变频毛病状况下主动由变频转换至工频运转形态,还可实现在变频检验终了后由工频霎时转换至变频运转的功用,全部转换历程不会对用户装备的运转形成任何影响。

  (4)扭转中再启动功用。运转历程中高压瞬时掉电3s内规复,高压变频器不停机,高压规复后变频主动运转到掉电前的频次。

  (5)线电压主动平衡手艺(星点漂移手艺)。变频器某相有单位毛病后,为了使线电压均衡,传统的处置办法是将另外两相的电压也降至与毛病相不异的电压,而线电压主动平衡手艺经由过程调解相与相之间的夹角,在相电压输出最大且不相等的前提下包管最大的线电压平衡输出。

  (6)单位直流电压检测:及时显现检测体系的直流电压,从而实现输出电压的优化掌握,低落谐波含量,包管输出电压的精度,提拔体系掌握机能,并可使包管运转保护职员实现对功率单位运行状况的片面掌握。

  (7)单位内电解电容因采纳了公司专利技术,能够将其使用寿命提高1倍。

  (8) 具有突发相间短路庇护功用。假如因为装备缘故原由及其他缘故原由形成输出短路,此时假如变频器不具有相间短路庇护功用,将会招致重大事故。变频器在发作相似成绩时可以立刻封闭变频器输出,庇护装备不受损伤,制止变乱的发作。

  (9) 限流功用:当变频器输出电流超越设定值,变频器将主动限定电流输出,制止变频器在加减速历程中或因负载忽然变革而惹起的过流庇护,最大限度削减停机次数。

  (10) 毛病自复位功用:当变频器因为负载突变形成单位或是整机过电流庇护时,可主动复位,持续运转。

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  因为今朝装备利用液力耦合器,考虑到风机运转的稳定性,因而撤除液力耦合器,将机电向前移位接纳间接毗连方法,从头建造钢底座作为机电根底。

  高压变频器装备安装在风机值班室内,原高压柜至机电的高压电缆用做革新时高压柜至变频器进线电缆,变频器至机电高压电缆从头敷设,同时敷设现场PLC柜至变频器掌握柜的掌握电缆用于变频器的长途掌握,收罗现场装备形态旌旗灯号,实现装备的主动调理及旌旗灯号反应。另外还需敷设一根高压柜至变频器的掌握电缆,用于高压柜合闸许可和高压柜告急分闸掌握。

  因为高压变频器对环境温度要求比力高,为了避免因温高而惹起变频器的庇护停机,我厂接纳以下步伐来避免室温太高:2#焙烧炉除尘ID风机高压变频器接纳2台10匹空调用于制冷降温,4#焙烧炉除尘ID风机高压变频器接纳4台5匹空调用于制冷降温。

  2#、4#除尘ID风机革新体系接纳一拖一主动旁路转工频掌握,体系由一次回路进线柜(旁路柜)、变压器柜、变频单位柜和操纵掌握柜构成。旁路柜在变频器保护历程中或变频器呈现毛病,而不能解除毛病时,将机电主动投入到工频运转,确保消费不受影响。

  变频运转时,变频器为机电供给片面的庇护。主动旁路柜接线如图2所示:

图2  主动旁路柜

  图2旁路柜在变频器进、出线端增长了两个断绝刀闸,以便在变频器退出后而机电运转于旁路时,能安全地停止变频器的毛病处置或保护事情。

  旁路柜次要设置:三个真空接触器(KM1、KM2、KM3)和两个刀闸断绝开关K1、K2。KM2与KM3实现电气互锁,当KM1、KM2闭合,KM3断开时,机电变频运转;当KM1、KM2断开,KM3闭合时,电机工频运转。另外,KM1闭合时,K1操纵手柄被锁死,不能操纵;KM2闭合时,K2操纵手柄被锁死,不能操纵。

  电机工频运转时,若需对变频器停止毛病处置或保护,牢记在KM1、KM2分闸形态下,将断绝刀闸K1和K2断开。

  合闸闭锁:将变频器“合闸许可”旌旗灯号串连于KM1、KM2合闸回路。在变频器毛病或不停当时,真空接触器KM1、KM2合闸不允许;在KM1、KM2合闸形态下,若变频器呈现毛病,则“合闸许可”断开,KM1、KM2跳闸,分断变频器输入电源。

  旁路投入:将变频器“旁路投入”旌旗灯号并联于KM3合闸回路。变频运转形态下,若变频器呈现毛病且主动投入许可,大概需求将机电从变频投入到工频形态运转(按下“工频投切”按钮),体系将起首分断变频器高压输入、输出开关、真空接触器KM1和KM2,颠末必然延时后,“旁路投入”闭合,即工频旁路开关KM3合闸,机电投入电网工频运转。

  庇护:连结原有对机电的庇护及其整定值稳定。

5 焙烧炉变频节能状况

  5.1变频节能阐发

  2#、4#焙烧炉除尘ID风机高压变频器一次正式投入运转,至今运转一般。变频运转后,风门局部翻开,按照氧化铝消费下料量的巨细,随时调理风机的风量巨细,满意消费电收尘的负压要求,并且现场职员操纵十分便利。

  2011年6月厂节能服务中心随机对2#焙烧炉差别下料量的状况下,对除尘ID风机高压变频器停止了测试,记载数据如表5所示。

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   经由过程以上变频运转数据,与原氧化铝下料量根本不异的工频运转数据比拟,机电电流、耗损功率大大减小,节能结果长短常较着的。

  为了进一步测试节能结果,别离统计2#、4#焙烧炉在差别下料量的状况下,除尘ID风机的耗电量,统计数据如表6、表7、表8所示。

  综合统计分析,氧化铝焙烧炉除尘风机上安装高压变频器后较从前工频液力耦合器调速,均匀消费1吨氧化铝除尘体系可节省电量约为3.77kW·h/t,按生产线年产量40万吨计较,每台高压变频器年节电150.7万kW·h。

  5.2革新其他效益

  (1)运转不变,安全可靠。本来利用液力耦合器大要2~3个月阁下就必需改换轴承,每次需停炉半天阁下,带来的宏大的经济损失。JD-BP38系列高压变频器具有免保护的特性,只需按期除尘,不消停机,包管了消费的连续性。

  (2) 电动机实现了真正的软启动、软截至。制止了启动时对装备的电气和机器打击,使风机启动安稳。

  (3) 运转工况改进,工人劳动强度低落。

  跟着氧化铝焙烧炉消费除尘的需求,调理风机的转速,进而调理风机风量,满意除尘生产工艺的需求,现场事情情况大为改进,事情强度大大低落。

  (4)耽误了机电、风机的使用寿命,提高了风机的操纵服从。原除尘风机在运转历程中,保护工作量大,检验用度高,接纳变频手艺调速后,削减了机器磨损,包管了风机的一般运转。

  (5)调速范畴宽,调速精度高。

  除尘风机的风量常常需求按照工艺的需求变革,在已往液力耦合器调理时,呈现执行机构的开度与流量的非线形成绩,以致调理失误,接纳变频拖动风机能够在0~50Hz范围内随便调速,调速精度高,可连结在0.1~0.01Hz范围内事情,便于实现除尘体系自动化掌握。

  (6)变频器具有多项庇护功用,非常完美。

  与本来旧体系相比较,变频器具有过流、短路、过压、欠压、缺相、温升庇护等多项庇护功用,更准确地庇护了机电。

6 结束语

  综合看来,2#、4#氧化铝焙烧炉除尘风机接纳高压变频器停止革新,大大提高广西信发铝电有限公司氧化铝焙烧炉除尘风机的利用服从,低落氧化铝的生产成本,包管焙烧炉除尘风机的安全运转起偏重要的感化。
  

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