中壓變頻器在煉鋼中的節(jié)能應(yīng)用

　　據(jù)中國鋼鐵新聞網(wǎng)2007年4月12日報(bào)道：中壓變頻器的應(yīng)用往往處在工藝中非常重要的位置，因此如何讓其安全高效地運(yùn)行成為鋼鐵企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

　　鞍山鋼鐵集團(tuán)公司是中國特大型國有企業(yè)。目前能夠生產(chǎn)700多個(gè)品種、25000多個(gè)規(guī)格的鋼材產(chǎn)品，并通過了ISO9002質(zhì)量體系認(rèn)證，船用鋼通過9國船級社認(rèn)證，石油管通過API認(rèn)證。2006年鞍鋼將形成以汽車板、家電板、集裝箱板、管線鋼、冷軋硅鋼等為主導(dǎo)產(chǎn)品的1600萬t鋼精品板材基地。

　　項(xiàng)目應(yīng)用背景

　　鞍鋼二煉鋼2＃轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)原來采用液力耦合器調(diào)速，運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)存在如下問題：

　　采用液力耦合器時(shí)，在低速向高速運(yùn)行過程中，延遲性較明顯，不能快速響應(yīng)，同時(shí)這時(shí)候的電流較大，如整定不好會(huì)引起跳閘，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。

　　液力耦合器本身控制精度差，調(diào)速范圍窄，通常在40%～90%之間。

　　電機(jī)直接起動(dòng)時(shí)，沖擊電流較大，影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

　　在高速運(yùn)行時(shí)，液力耦合器有丟轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

　　液力耦合在調(diào)速運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生機(jī)械損耗和轉(zhuǎn)差損耗，效率較低，造成電能浪費(fèi)。

　　液力耦合器工作時(shí)通過一導(dǎo)管調(diào)整工作腔的充液量，從而改變傳遞扭矩和輸出轉(zhuǎn)速來滿足工況要求；因此，對工作腔及供油系統(tǒng)需經(jīng)常維護(hù)及檢修。液力耦合器經(jīng)過一段時(shí)間使用，維護(hù)比較麻煩。

　　液力耦合器出現(xiàn)故障時(shí)，無法再用其他方式使其拖動(dòng)的風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行，必須停機(jī)檢修。

　　耦合器運(yùn)行時(shí)間稍長，就會(huì)嚴(yán)重漏油，對環(huán)境污染大，地面也被油嚴(yán)重污蝕。

　　風(fēng)機(jī)和電機(jī)的運(yùn)行噪聲大，達(dá)到90dB左右，嚴(yán)重影響操作人員的身體健康。

　　由于液力耦合器自身的技術(shù)特點(diǎn)，不能很好地滿足生產(chǎn)與節(jié)能的要求，公司于2003年底進(jìn)行了變頻改造，系統(tǒng)參數(shù)如下：

　　電動(dòng)機(jī)：Pe=2000kW，Ue=10000V，Ie=135A，Cos?0.86，n=1486r/min，電機(jī)效率Km=0.96；變頻器：羅克韋爾自動(dòng)化PowerFlex700018脈沖中壓變頻器，效率Kv=0.97，Ue=6000V；液力耦合器：額定功率2000kW；額定輸入轉(zhuǎn)速：1500r/min；調(diào)速范圍：（0.20～0.97）輸入轉(zhuǎn)速。方案中保留了電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)回路，變頻器（6kV）與直接起動(dòng)(10kV)的轉(zhuǎn)換由電動(dòng)機(jī)的星角轉(zhuǎn)換裝置實(shí)現(xiàn)。

　　改造后節(jié)能效果

　　吹煉時(shí)，改造前電動(dòng)機(jī)實(shí)測平均負(fù)荷電流為115A，電機(jī)消耗平均功率為1712kW；改造后電動(dòng)機(jī)實(shí)測平均電流為100A，電機(jī)消耗平均功率為1489kW，減少了223kW。

　　非吹煉時(shí)，在其余生產(chǎn)階段，風(fēng)機(jī)運(yùn)行速度為380r/min，改造前電機(jī)運(yùn)行電流為40A，功率為595kW；改造后電流為10A，功率為148.9kW。

　　改造后節(jié)約電能和電費(fèi)：生產(chǎn)一爐鋼吹煉期間節(jié)約電能74.3kW/h，非吹煉期間節(jié)約電能148.7kW/h，節(jié)省的電能為223kW/h。每天生產(chǎn)30爐，每天節(jié)約電能為6690kW/h。每天煉鋼的等待時(shí)間節(jié)省電能1784.4kW/h。變頻改造后一臺風(fēng)機(jī)一天節(jié)省的電能為8474kW/h。變頻改造后一臺風(fēng)機(jī)一年節(jié)省的電能為279.6萬度，按每度電0.39元計(jì)，共節(jié)省109萬元。

[$page]　　成功經(jīng)驗(yàn)

　　由于本項(xiàng)目為改造項(xiàng)目，在進(jìn)行土建設(shè)計(jì)過程中，發(fā)現(xiàn)變頻器的使用空間非常有限。為此，我廠決定將變頻器的裂相變壓器部分放置在另外的獨(dú)立間隔，這樣不僅節(jié)約了設(shè)備的占地面積，還大大降低了變頻器室的空調(diào)壓力。由于變壓器與變頻器之間的動(dòng)力電纜只有9根，接線就變得簡單方便。

　　在市場調(diào)研過程中我們還發(fā)現(xiàn)，由于國內(nèi)外工況的差別，在中壓設(shè)備的使用中，應(yīng)格外重視我國國標(biāo)及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，注意與進(jìn)口設(shè)備所采用標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別。例如，國內(nèi)關(guān)于變頻器的中壓隔離變壓器有很多指標(biāo)：沖擊耐壓、絕緣凈距等均要高于NEMA或IEC的要求。為了能夠使得中壓產(chǎn)品更好地服務(wù)于本地的用戶，應(yīng)盡量選擇符合國標(biāo)規(guī)定的產(chǎn)品。而且作為國內(nèi)已經(jīng)非常成熟的隔離變壓器，完全可以考慮國產(chǎn)品牌。不僅能夠保證質(zhì)量，而且可以降低采購成本。