科陆CL2700高压变频器在四川超越环保公司除尘风机上的应用

【摘  要】 本文结合炼焦生产工艺流程，介绍了高压变频器的基本性能，及高压变频器在环保方面的应用。
一．炼焦生产工艺流程：
现代焦炭生产过程分为洗煤、配煤、炼焦和产品处理等工序。
1、洗煤
原煤在炼焦之前，先进行洗选。目的是降低煤中所含的灰分和去除其他杂质。
2、配煤
将各种结焦性能不同的煤按一定比例配合炼焦。目的是在保证焦炭质量的前提下，扩大炼焦用煤的使用范围，合理地利用国家资源，并尽可能地多得到一些化工产品。
3、炼焦
将配合好的煤装入炼焦炉的炭化室，在隔绝空气的条件下通过两侧燃烧室加热干馏，经过一定时间，最后形成焦炭。
4、.炼焦的产品处理 
将炉内推出的红热焦炭送去熄焦塔熄火，然后进行破碎、筛分、分级、获得不同粒度的焦炭产品，分别送往高炉及烧结等用户。
 
5、熄焦方法有干法和湿法两种：
湿法熄焦是把红热焦炭运至熄焦塔，用高压水喷淋60～90s。
干法熄焦是将红热的焦炭放入熄焦室内，用惰性气体循环回收焦炭的物理热，时间为2～4h。
在炼焦过程中还会产生炼焦煤气及多种化学产品。焦炉煤气是烧结、炼焦、炼铁、炼钢和轧钢生产的主要燃料。
二．高压变频调速系统改造方案：
      四川超越环保公司威远焦化厂除尘风机主要是对该厂湿法熄焦的时，所产生的大量尘粉进行吸收,然后经过水收尘。既可以保护环境,又可以把收的尘粉进行再次利用。
变频器参数
额定电压：10kV               额定容量：500kVA
额定电流：40A
电机参数
额定电压：10kV               额定功率：355kW
额定电流：26.5A               额定转速：960r/min
      正常生产时电机在工频运行，平均10-15分钟左右出一次出焦，为一个生产周期，出焦时间约5分钟。根据威远焦化产实际情况，每个生产周期分风机为高速运行和低速运行两个阶段，在满足生产工艺的前提下，高速段运行频率为44Hz，低速段运行频率为5Hz。
      另外，用变频器对风机进行改造不必对原系统进行大改动，而且配置工频旁路系统。 
      当变频器出现故障停机时，马上可以切换到工频运行，尽可能的降低因变频器原因导致停机造成的损失。因此，变频器在风机改造方面得到广泛的应用，在变频改造的过程中，当我们需要时，让电动机高速运行以达到我们的要求。当不在工作时，使电动机低速运转节约电能。同时，可根据我们的需要而调节变频器，以满足我们的工作要求。
四．改造效果：
每天运行8小时，15分钟为一个周期。
改造前的数据：
U=10kV     I=24.3A   cosΦ=0.82     风门开度：70%
P=1.732×10000×24.3×0.82=345.1kW
改造后实测数据：
高速段
U=8800V     I=25.6A    cosΦ=0.82   f=44Hz
P=1.732×8800×25.6×0.82÷0.96=333.2kW
低速段
U=1000V     I=10.5A    cosΦ=0.82   f=5Hz
P=1.732×1000×10.5×0.82÷0.9=16.6kW
 
 
      在湿法熄焦时，变频器在高数段运行状态，时间大约为3-5分钟。大多数时间处于低数段运行状态，既满足了工艺要求，又节约用电。
1、网侧功率因数提高：原电机直接由工频驱动时，满载时功率因数为0.85左右，实际运行功率因数在0.8左右。采用高压变频调速系统后，电源侧的功率因数可提高到0.9以上，无需无功补偿装置就能大大的减少无功功率，满足电网要求，可进一步节约上游设备的运行费用。
2、设备运行与维护费用下降：采用变频调节后，由于通过调节电机转速实现节能，在负荷率较低时，电机、风机转速也降低，主设备及相应辅助设备如轴承等磨损较前减轻，维护周期可加长，设备运行寿命延长；并且变频改造后风门开度可达100％，运行中不承受压力，可显著减少风门的维护量。变频器运行中，只需定期对变频器除尘，不用停机，保证了生产的连续性。随着生产的需要，调节风机的转速，进而调节风机风量，既满足生产工艺的要求，工作强度又大大降低。采用变频技术调速后，减少了机械磨损，维护工作量降低，检修费用下降。
3、用高压变频调速装置后，可对电机实现软启动，启动时电流不超过电机额定电流的1.2倍，对电网无任何冲击，电机使用寿命延长。在整个运行范围内，电机可保证运行平稳，损耗减小，温升正常。风机启动时的噪音和启动电流非常小，无任何异常振动和噪音。
4、与原来旧系统相比较，变频器具有过流、短路、过压、欠压、缺相、温升等多项保护功能，更完善地保护了电机。
5、操作简单，运行方便。可通过计算机远程给定风量或压力等参数，实现智能调节。
五．结束语：
 
      综上所述：高压变频调速系统的投入，对提高电能的使用效率，降低生产成本，有一定的效果；但在一些工况是保护环境，满足工艺要求。