據中國鋼鐵新聞網2007年4月12日報道:中壓變頻器的應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行成為鋼鐵企業(yè)關注的焦點。
鞍山鋼鐵集團公司是中國特大型國有企業(yè)。目前能夠生產700多個品種、25000多個規(guī)格的鋼材產品,并通過了ISO9002質量體系認證,船用鋼通過9國船級社認證,石油管通過API認證。2006年鞍鋼將形成以汽車板、家電板、集裝箱板、管線鋼、冷軋硅鋼等為主導產品的1600萬t鋼精品板材基地。
項目應用背景
鞍鋼二煉鋼2#轉爐一次除塵風機原來采用液力耦合器調速,運行中發(fā)現存在如下問題:
采用液力耦合器時,在低速向高速運行過程中,延遲性較明顯,不能快速響應,同時這時候的電流較大,如整定不好會引起跳閘,影響系統穩(wěn)定性。
液力耦合器本身控制精度差,調速范圍窄,通常在40%~90%之間。
電機直接起動時,沖擊電流較大,影響電網的穩(wěn)定性。
在高速運行時,液力耦合器有丟轉現象。
液力耦合在調速運行時產生機械損耗和轉差損耗,效率較低,造成電能浪費。
液力耦合器工作時通過一導管調整工作腔的充液量,從而改變傳遞扭矩和輸出轉速來滿足工況要求;因此,對工作腔及供油系統需經常維護及檢修。液力耦合器經過一段時間使用,維護比較麻煩。
液力耦合器出現故障時,無法再用其他方式使其拖動的風機繼續(xù)運行,必須停機檢修。
耦合器運行時間稍長,就會嚴重漏油,對環(huán)境污染大,地面也被油嚴重污蝕。
風機和電機的運行噪聲大,達到90dB左右,嚴重影響操作人員的身體健康。
由于液力耦合器自身的技術特點,不能很好地滿足生產與節(jié)能的要求,公司于2003年底進行了變頻改造,系統參數如下:
電動機:Pe=2000kW,Ue=10000V,Ie=135A,Cos?0.86,n=1486r/min,電機效率Km=0.96;變頻器:羅克韋爾自動化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;額定輸入轉速:1500r/min;調速范圍:(0.20~0.97)輸入轉速。方案中保留了電動機的直接起動回路,變頻器(6kV)與直接起動(10kV)的轉換由電動機的星角轉換裝置實現。
改造后節(jié)能效果
吹煉時,改造前電動機實測平均負荷電流為115A,電機消耗平均功率為1712kW;改造后電動機實測平均電流為100A,電機消耗平均功率為1489kW,減少了223kW。
非吹煉時,在其余生產階段,風機運行速度為380r/min,改造前電機運行電流為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:生產一爐鋼吹煉期間節(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30爐,每天節(jié)約電能為6690kW/h。每天煉鋼的等待時間節(jié)省電能1784.4kW/h。變頻改造后一臺風機一天節(jié)省的電能為8474kW/h。變頻改造后一臺風機一年節(jié)省的電能為279.6萬度,按每度電0.39元計,共節(jié)省109萬元。
[$page] 成功經驗
由于本項目為改造項目,在進行土建設計過程中,發(fā)現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立間隔,這樣不僅節(jié)約了設備的占地面積,還大大降低了變頻器室的空調壓力。由于變壓器與變頻器之間的動力電纜只有9根,接線就變得簡單方便。
在市場調研過程中我們還發(fā)現,由于國內外工況的差別,在中壓設備的使用中,應格外重視我國國標及相關行業(yè)標準的規(guī)定,注意與進口設備所采用標準的區(qū)別。例如,國內關于變頻器的中壓隔離變壓器有很多指標: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品更好地服務于本地的用戶,應盡量選擇符合國標規(guī)定的產品。而且作為國內已經非常成熟的隔離變壓器,完全可以考慮國產品牌。不僅能夠保證質量,而且可以降低采購成本。
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