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      菜單

      華東某大型特鋼高爐鼓風機系統變頻節能改造

      來源:
      時間: 2016-05-23

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      1.簡述

      在國家“十一五”、“十二五”連續鼓勵企業進行節能減排的大背景下,眾多的鋼鐵企業紛紛行動起來,對企業內部的生產環節進行節能改造。作為煉鐵環節非常重要的設備,高爐鼓風機屬于重點能耗設備,將其進行變頻節能改造對企業整體的節能增效意義重大。

      高爐鼓風機是高爐冶煉最重要的動力設備,它不僅直接為高爐冶煉提供所需要的氧氣,而且還要為爐內煤氣流的運動克服料柱阻力提供必需的動力。高爐冶煉要求鼓風機有足夠的送風能力,風機的風量及風壓要有較寬的調節范圍,一般按單位爐容2.1~2.5m3/min的風量配備,但實際上不少的高爐考慮到生產的發展,配備的風機能力都大于這一比例,因此一般采用入口閥、出口放散閥進行風量、風壓的調節,以及防止風機的喘振。由于高爐鼓風機的的風門損耗大、風機效率低、放風損耗巨大,因此采用高壓變頻器改造具有很大的節能空間。

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      2.變頻改造方案

      以一臺年產55萬噸的450m3高爐為例,配有一臺電機功率為7800kW高爐鼓風機,在采用高壓變頻改造之前采用入口風門擋板調節。

      2.1系統主回路

      由于大功率高爐鼓風機運行的穩定性和連續性要求,在實施變頻改造過程中保留了原有的水阻啟動柜,系統主回路采用高壓斷路器+刀閘的組合式旁路系統,由后臺PLC實現相關邏輯連鎖。變頻運行時,刀閘K2閉合將原本接于電機定子的水阻啟動柜進行短接退出,刀閘K1閉合,QF1合閘即可實現變頻運行;當高壓變頻進行檢修時,分斷QF1、K1,分斷K2,水阻柜正常串接于電機定子回路,QF2合閘即可像之前工頻運行一樣正常啟動。

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      華東某大型特鋼高爐鼓風機系統變頻節能改造

      ?系統主回路

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      2.2高壓變頻調速系統

      由于高爐鼓風機的超大功率特性,智光電氣推出了針對這類負載的超大容量高壓變頻調速系統。該系統相對常規變頻具有以下幾大特點:

      ※ 冗余設計:采用智光特有的“N+1”設計,也就是采用更多一級功率單元級聯的拓撲結構,能夠更寬范圍的適應高爐鼓風機在冶煉過程中的瞬態過載情況;

      ※ 超強適應:公司首創業界遙遙領先的“STT”轉速追蹤技術,能夠保證高爐鼓風機在更加惡劣的電網環境下保證無擾動運行,避免“灌渣”等惡性事故的發生;

      ※ 大電流變流技術:高達3000A的電流逆變技術,成熟可靠,可實現(10kV)50000kVA級超大容量高壓變頻調速系統;

      ※ 完善的繼保配置:提供完善的電機和變頻身體保護功能,時刻確保生產安全進行。

      華東某大型特鋼高爐鼓風機系統變頻節能改造

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      華東某大型特鋼高爐鼓風機系統變頻節能改造

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      2.3整體散熱方案

      由于鋼鐵企業特殊的生產環境,空氣中導電粉塵一旦進入高壓變頻調速裝置內部,即使防護再好的產品也必將因此而出現各種各樣的運行異常。為了保證高爐鼓風機高壓變頻調速系統的長期穩定運行,完全密封的散熱方案必不可少:采用密封風道+專用水冷器進行散熱或采用工業級空調對高壓變頻室進行內循環散熱,也可以上述兩種方案組合搭配。

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      3.變頻改造技術難度分析

      高爐鼓風機完成變頻改造后的節能效果要依據具體運行參數進行診斷,高爐鼓風機進行變頻改造時,要重點關注改造后整個系統的可靠性,尤其要做好當變頻出現停機故障時系統的自恢復功能,不可導致如“灌渣”、“喘振”等事故的發生,因此并不是所有的高爐鼓風機系統都可以進行變頻改造,只有那些原有系統設計符合改造要求(或經簡單改造可符合要求)、具有節能空間和工藝運行參數符合改造要求的現場方可進行改造。

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      4.經典案例

      華東某大型特鋼生產企業一期建有一座550m3煉鐵高爐,主要為多家重型機械企業提供特種鋼材。2009年開始該廠對高爐鼓風機變頻改造的可行性進行研究,次年通過公開招標的方式最終確定采用ZINVERT高壓變頻調速系統進行變頻節能改造。高爐鼓風機型號為30JK100,為全可控渦三元葉輪離心壓縮機,電機為10kV、7800kW,配套變頻設備為ZINVERT-A10H10000/10Y型高壓變頻調速系統。

      高壓變頻調速系統在完成安裝調試等工作后,又進行了相關的聯動調試等特種實驗,各項性能指標完全符合預期目標,于2010年一次性順利投運,投運兩年來設備運行穩定、性能卓越,節能效果顯著,已累計節約電能近3000萬度,為企業的節能增效做出了巨大的貢獻。


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