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唐山宝泰钢铁公司风机高压变频技改纪实

2014-04-14 09:52:51

  唐山宝泰钢铁公司风机高压变频技改纪实

  Tangshan Bao Thai Iron and Steel Company Fan High Frequency Technical Innovation of the Documentary          山东新风光电子科技发展有限公司  陈建行

  唐山新宝泰钢铁有限公司  王文森
  杭州能源投资管理有限公司  陈裕华
  Chen Jianhang  Wang Wensen  Chen Yuhua

  摘  要:本文引见了高压变频器在唐山新宝泰钢铁有限公司风机中的革新使用状况,经由过程对风机变频革新计划的引见及革新后运转结果的比力阐发,表白钢铁厂风机变频革新节能效果显著,具有较高的经济效益。
  关键词:高压变频器  钢铁厂 风机  节能
  Abstract: This paper introduces the application of high voltage inverters of fans in Tangshan Bao Tai Iron and Steel Co., Ltd Through the introduction of fan frequency transformation and the transformation of the program to run after the comparative analysis of the effect, it indicates that the transformation of iron and steel plants frequency conversion significant energy savings, higher economic efficiency.
  Key words: High voltage inverter   Iron & steel plant  Fan   Energy-saving
  1媒介
  唐山新宝泰钢铁有限公司始建于2002年8月,2003年投入消费,是一家集烧结、炼铁、炼钢以及带钢消费、商贸于一体的民营股份制企业。公司现有员工3600人,公司主体设备有:92m2步进式烧结机三台;10m3竖炉两座;450m3高炉三座;50T氧气顶吹转炉两座;石灰窑10座;四机四留连铸机一台;五机五留连铸机一台;180万吨带钢生产线一条。2009年产钢量200万吨,主要产品为带钢,其他钢坯内销。
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  操纵高新技术来提高企业消费装备的管理水平和节能降耗已是各企业首选的手腕之一。高压变频节能手艺在我国的已靠近世界偕行的先辈程度,并以产物机能不变、服务实时、价钱相宜等优势深受海内企业承受和使用。
  操纵变频器作为风量的调理最间接的效益就是节能降耗。接纳变频调速的主要特点是消弭或削减挡板的撙节丧失,可主动调理转速与负荷婚配,从而到达最好的节能目标。一般情况下消费装备的节能能够经由过程两种手腕实现,一是削减运转工夫;二是在满意运转工况的前提下消减输入功率,明显第一种办法不适合持续运转的风机,那么操纵变频调速等节能手艺能够消减输入功率正适宜不需要恒转矩的风机、水泵类的装备。
  唐山新宝泰钢铁有限公司2009年吨钢煤耗损处于行业较高能耗程度。为了低落生产成本,厂指导决议对竖炉电除尘器风机、炼铁厂出铁场除尘风机、炼铁厂矿槽除尘风机、3#炉喷煤主排风机、炼钢厂转炉二次除尘风机加装高压变频体系及帮助节能装备。需革新的装备参数以下:
  烧结厂:1#10m2竖炉HEP80-3电除尘器风机和2#10m2竖炉HEP80-3电除尘器风机,额定功率:500kW/10kV,数目:2台。
  炼钢厂:转炉二次烟尘BLCM-24-14200布袋除尘器风机,额定功率:1600kW/10kV,数目:1台。
  炼铁厂:1#450m3高炉出铁场BLCM-12-5500m2布袋除尘器风机和3#450m3高炉出铁场BLCM-12-5500m2布袋除尘器风机,额定功率:630kW/10kV,数目:2台。
  1#450m3上料矿槽RMCM-3700布袋除尘器风机和3#450m3上料矿槽RMCM-3700布袋除尘器风机,额定功率:500kW/10kV,数目:2台。
  3#炉喷煤主排风机,额定功率:450kW/10kV,数目:1台。
  高压变频器机能的黑白,将间接影响着风机的安全不变运转,因而变频器的挑选至关重要。新宝泰钢铁公司指导对除尘风机体系节能技改工程革新前,搜集理解了国内外变频器的一些资料,经重复比力,经招标方法,选定山东新风光电子科技发展有限公司消费的JD-BP38系列8套高压变频调速体系,分别是JD-BP38-500F(4套)、JD-BP38-450F(1套)、JD-BP38-1600F(1套)、JD-BP38-630F(2套)对以上装备停止变频革新。
  3风景JD-BP38系列高压变频调速体系特性
  山东新风光是国度高新技术企业,消费的风景牌JD-BP38系列高压变频器是“中国名牌产品”,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,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。
  风景牌高压变频器为高--高电压源型模式,由移相变压器,功率单元和控制器构成。前端由一个多绕组的断绝移相变压器供电,接纳30脉冲以上整流,功率单位每相接纳高压功率单位串接构成,风景高压变频器接纳模块化设想,互换性好、维修简朴。
  风景JD-BP38系列高压变频器除具有普通一般变频器的功用外,还具有以下机能特性:
  (1)接纳高速DSP作为中央处理器,运算速度更快,让掌握更精准。
  (2)飞车启动功用:可以辨认机电的速度及转向并在机电不停转的状况下间接起动。为了顺应海内电网颠簸大,体系供给扭转中再启动功用。从而在电网电压颠簸超越+15~-35%U0状况下,体系可以供给有用过、欠压庇护;在电网规复一般后,主动搜索跟随电动机转速及转向根据设定曲线规复一般运转形态,包管装备安全运转不跳闸。为了满意差别现场对扭转中再启动功用的需求,体系供给完备的参数设定功用,真正顺应现场运转工况要求。
  (3)完好的工频/变频主动互切手艺:如今的高压变频器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,工夫较长,顺应于无备用安装或不需要主动切换的运转工况,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三十秒钟内规复,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)掉电3秒不停机功用。在高压变频器高压失电3秒内,高压变频器主动减速持续运转,3秒内规复高压变频器从最初运转频次开端规复运转,3秒内高压未规复变频器停机,30秒(可设置)内高压规复变频器主动施行飞车启动。
  (6)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。在运转中,假如有随便三个单位之内呈现毛病,变频器自己会主动旁路该单位,同时变频器主控体系具有星点漂移功用,使三相输出线电压连结均衡,不会对电动机形成倒霉影响。
  (7)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。
  4装备革新状况
  变频器装备接入用户侧高压开关和拟革新机电之间,变频器掌握接入原有的DCS体系,由DCS体系来完成一般操纵。为了充实包管体系的可靠性,变频器加装工频旁路安装,可在变频回路毛病时将机电切换至工频形态下运转,按照用户要求切换方法为手动切换。
  按照用户现场要求,接纳8台高压变频器别离对风机一拖一掌握,选用高压变频器型号以下表所示。

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  4.1风机装备革新变频选型
  此次唐山宝泰钢铁公司风机变频技改项目选用高压变频器以下表1所示。

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  4.2一次回路及庇护

  风景高压变频调速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时,将机电投入到工频电网运转,包管消费不受影响。变频运转时,变频器为机电供给片面的庇护。高压变频器旁路柜一次回路如图1所示。
  DL:用户高压真空断路器
  K1、K2、K3:高压变频器内置高压断绝开关
  BPQ:JD-BP38系列高压变频器
  D:高压异步电动机
  图1手动旁路柜中,共有3个高压断绝开关,为了确保不向变频器输出端反送电,K2与K3接纳电磁互锁操动机构,实现电磁互锁。当K1、K3闭合,K2断开时,机电变频运转;当K1、K3断开,K2闭合时,电机工频运转,此时变频器从高压中断绝出来,便于检验、保护和调试。
  旁路柜必需与下级高压断路器DL连锁, DL合闸时,绝对不允许操纵旁路断绝开关与变频输出断绝开关,以避免呈现拉弧征象,确保操纵职员和装备的安全。
  毛病分闸:将变频器“高压分断”旌旗灯号与旁路柜“变频投入”旌旗灯号串连后,并联于高压开关分闸回路。在变频投入形态下,当变频器呈现毛病时,分断变频器高压输入;旁路投入形态下,变频器毛病分闸无效。
  庇护:连结原有对机电的庇护及其整定值稳定。
  4.3对原装备液耦处置
  1#出铁风机、3#出铁风机、钢厂二次风机原有装备装有液力耦合器。在变频革新时,对原液耦处置思索有两种方法:一是将原液耦撤除,用毗连轴替代液力耦合器,机电位置不动;二是将机电向前挪动,间接与风机相连。在本次革新中,接纳第二种方法。
  5装备现场利用状况
  变频器于8月30日装备开端安装,9月18日至10月2日调试和上高压带机电调试,在调试历程中,毛病报警可靠,连锁可靠,各类庇护完备,变频或工频试运行一般。
  用于新宝泰钢铁有限公司钢厂、铁厂风机的高压变频节能革新项目的8台套变频器,节电革新后,经由过程持续72小时满负荷试运行查核,10月2日变频器局部投入消费运转,至今运转一般。
  在运转时期,高压变频器掌握精度高,体系运转不变。工频、变频及切换运转一般,各项目标均到达设想要求。
  安装在钢厂、铁厂的8台套的变频器装备调试停止了以下内容:
  (1)变压器低级涌流和次级静态电压丈量;
  (2)单位分立测试;
  (3)变频器空载测试;
  (4)变频器拖动机电空载运转;
  (5)变频器拖动机电负载载运行;
  (6)测试变频器的功用有:当场掌握、软起动、变频调速等。
  利用变频器后,风机机电耗损功率较着减小,实现了风机机电软起动及无级调速。用变频器起动机电,没有起动电流打击,制止了对机电及电网的打击,调速精度高。低落机电转速的同时,机电轴承温度降落,机器磨损降落,从而耽误机电和装备的使用寿命,低落了装备的维护费用。
  颠末新宝泰钢铁公司能源中心、各分厂测试和计量,体系到达了预期的节能结果。10月18 日至 11月5日完成革新后的数据收罗,变频运转计量10月18 日 至10 月 21日(三天);工频运转计量 11月 1 日 至 11 月3 日(三天)。风机工频与变频运转数据统计以下表2、表3所示:

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  施行变频节电革新后,使8套风机机电总输入功率由本来的3410.79kW降至2078.44kW,节电功率为1332.35kW,节电率达39.06%,年可节电959.29万kW·h(运转工夫按300天/年计),电费按0.56元/kW·h计,年节约电费537.20万元,节电效益非常较着。
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  风景牌JD-BP38系列高压变频器共8台套,体系安装及格,各项参数目标到达手艺要求,且顺遂经由过程现场试运行,现已投入消费运转。项目革新是胜利的,到达了预期的设想要求,具有十分明显的经济效益和社会效益。跟着国度“十二五”时期对节能减排事情的撑持力度空前加大,高压变频器正迎来黄金汗青发展阶段。

 

 

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