摘 要：河南省同力鶴壁水泥有限公司成立于1995年，現有2條日產(chǎn)2500噸水泥熟料新型干法生產(chǎn)線(xiàn)，年產(chǎn)水泥200萬(wàn)噸。2006年12月，公司對二期生料磨循環(huán)風(fēng)機進(jìn)行高壓變頻改造，取得了良好的經(jīng)濟效益與社會(huì )效益。

　　關(guān)鍵詞：生料磨循環(huán)風(fēng)機、高壓變頻器節能

　　河南省同力鶴壁水泥有限公司成立于1995年，現有2條日產(chǎn)2500噸水泥熟料新型干法生產(chǎn)線(xiàn)，年產(chǎn)水泥200萬(wàn)噸。公司注意挖掘自身潛力，強化節能意識，并付諸于實(shí)施，于2006年12月就對二期生料磨循環(huán)風(fēng)機進(jìn)行高壓變頻改造，取得了良好的經(jīng)濟效益與社會(huì )效益。

　　一、生料磨循環(huán)風(fēng)機改高壓變頻器拖動(dòng)的必要性

　　我公司二期生料磨循環(huán)風(fēng)機為沈陽(yáng)電機股份有限公司生產(chǎn)的轉子繞線(xiàn)異步電機（YRKK630-6，10kV，1000kW）拖動(dòng)，原有的運行方式為電機全速運行，啟動(dòng)方式是轉子串水電阻啟動(dòng)，啟動(dòng)結束后自動(dòng)短接轉子滑環(huán)，電機全速運行，這樣的運行方式存在如下弊端：

　　1.風(fēng)機調節反應滯后，調節速度慢，調節精度不高。

　　依靠風(fēng)門(mén)調節執行器來(lái)調節風(fēng)門(mén)開(kāi)度，受機械部分限制調節速度有限，調節精度亦受影響，往往對現場(chǎng)的風(fēng)量控制不是很到位。并且，隨使用年限增加，擋板開(kāi)度指示出現偏差，造成調節的誤差增加。

　　2.風(fēng)門(mén)調節浪費電能，不科學(xué)，不經(jīng)濟。

　　電機額定電流為70A，而電機實(shí)際運行電流平均為60A左右，閥門(mén)開(kāi)啟僅為70%左右，采用風(fēng)門(mén)調節，人為改變了風(fēng)道的阻力曲線(xiàn)，大量的能源白白浪費在風(fēng)門(mén)上。

　　3.電機全速運行受到考驗，電機和風(fēng)機維護周期短。

　　因電機全速運行，電機軸瓦和風(fēng)機等機械部分磨損較快，轉子滑環(huán)的碳刷磨損也較快，更換周期短。

　　二、調速方式的選擇

　　大功率高壓異步電動(dòng)機的主要調速方式有以下幾種：串級調速、內反饋斬波調速、液力耦合器調速及變頻調速等。高壓變頻調速較其他調速方式有以下無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)：

　　1.變頻器采用液晶顯示數字界面，可隨時(shí)顯示電壓、電流、頻率和電機轉速，可以非常直觀(guān)地顯示電機在任何時(shí)間的實(shí)時(shí)狀態(tài)和故障信息。

　　2.精確的頻率分辨率和很高的調速精度，完全可以滿(mǎn)足各種生產(chǎn)工藝工況的需要。

　　3.具有電力電子保護和工業(yè)電氣保護功能，保證變頻器和電機在正常運行和故障時(shí)安全可靠。

　　4.電機可實(shí)現軟啟動(dòng)、軟制動(dòng);啟動(dòng)電流小，減輕了對機械負載的沖擊;電機啟動(dòng)的時(shí)間連續可調，減少了對電網(wǎng)的影響。

　　5.具有就地和遠程操作功能。

　　6.減少配件損耗，延長(cháng)設備使用壽命，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率。

　　當時(shí)，通過(guò)對國內外廠(chǎng)家的比較，我公司選用了北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的HARSVERT-A10/090高壓變頻器。

　　三、改造項目具體實(shí)施方案和過(guò)程

　　根據現場(chǎng)的實(shí)際情況，旁路柜采用了一拖一自動(dòng)方案，此結構是自動(dòng)旁路的典型方案?；驹硎牵菏褂昧?個(gè)高壓隔離開(kāi)關(guān)（GS1、GS2和GS3）和3個(gè)高壓真空接觸器（KM1、KM2和KM3）組成（如圖1，GF為原高壓開(kāi)關(guān)柜內的斷路器）要求KM1和KM2不能與KM3同時(shí)閉合，在電氣控制回路和PLC程序上實(shí)現互鎖，變頻正常啟動(dòng)時(shí)，KM1先閉合，KM2后閉合，正常停車(chē)時(shí)KM2先斷開(kāi)，KM1后斷開(kāi);當變頻運行期間變頻器報重故障時(shí)自動(dòng)投入旁路運行（參數可設），KM1和KM2同時(shí)斷開(kāi)后KM3閉合，轉入工頻運行;變頻器出現故障短時(shí)不可修復，直接工頻啟動(dòng)時(shí)，手動(dòng)合上KM3即可。

　　現場(chǎng)原有的水電阻裝置繼續保留，變頻啟動(dòng)時(shí)，取KM1的合閘信號直接短接電機轉子滑環(huán)，由高壓變頻器對電機實(shí)現軟啟動(dòng);變頻運行報重故障時(shí)自動(dòng)旁路，KM1和KM2斷開(kāi)，水電阻短接接觸器斷開(kāi)，KM3合閘信號啟動(dòng)水電阻裝置正常投入運行（僅啟動(dòng)，啟動(dòng)完畢后仍短接轉子）;當工頻直接啟動(dòng)時(shí)，KM3合閘信號直接啟動(dòng)水電阻實(shí)現軟啟動(dòng)功能。KM3合閘信號（旁路運行信號）直接進(jìn)DCS，提示中控進(jìn)行閥門(mén)調節風(fēng)量。

圖1：高壓變頻器工頻旁路原理

　　現場(chǎng)設備銘牌如下：

　　1.節能效果相當明顯，經(jīng)濟效益顯著(zhù)。

　　我公司二期生料磨循環(huán)風(fēng)機變頻改造后，取得了顯著(zhù)的節能效果，改造前風(fēng)機風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟經(jīng)常在70%左右，電機全速運行;變頻改造后，風(fēng)機變速運行，風(fēng)門(mén)全開(kāi)。因現場(chǎng)工況變化不是很大，變頻調速系統經(jīng)常運行在42Hz左右，與調節檔板時(shí)的消耗功率大大減少，節電效果與經(jīng)濟效益顯著(zhù)，變頻改造前后，電機的運行數據如下表所示：

　　改造后，生料循環(huán)風(fēng)機的節能率為：（832-658）/832=20.9%，該生料循環(huán)風(fēng)機年運行時(shí)間按280天，每度電按0.5元計算，年節省電費：（832-658）×24×280×0.5=584640元。

　　2.改善工藝。

　　改造前及改造后現場(chǎng)工況列表如下：

　　參考上述表格，可以看出：

　　二期生料循環(huán)風(fēng)機變頻改造后，取得的間接效果也十分明顯，由于變頻調速系統經(jīng)常運行在42Hz（生產(chǎn)時(shí)），電機及風(fēng)機轉速降低，電機及風(fēng)機的軸溫降低，噪音和振動(dòng)降低，電機碳刷消耗量減少，整體維護周期大大延長(cháng)。操作人員在DCS側通過(guò)監控界面很方便的調節電機的運行頻率，調節及時(shí)，調節精度高，由于電機變頻改造后轉速降低，輸出功率大大降低，電機的溫升也沒(méi)有升高。

　　五、總結

　　由此可見(jiàn)，利德華福生產(chǎn)的該套HARSVERT-A10/090高壓變頻調速系統在我公司二期生料循環(huán)風(fēng)機上取得了良好的使用效果，該設備安裝方便，運行穩定可靠，維護量?。ǘㄆ谇鍨V網(wǎng)和緊線(xiàn)），在迄今二年多的運行過(guò)程中，故障率很低，系統運行安全、穩定、可靠，節能效果顯著(zhù)，為我公司的正常生產(chǎn)和節能降耗做出了巨大貢獻。

　　我作為電氣維護管理人員，對利德華福高壓變頻器的使用有以下切身體會(huì )：

　　1.系統運行安全、穩定、高效。

　　2.全中文界面顯示，參數設置簡(jiǎn)單明確，方便操作。

　　3.適應國內電壓不穩的國情，在其可靠性、安全性等方面具有獨到的優(yōu)勢。

　　4.內置PLC，易于改變控制邏輯關(guān)系，適應多變的現場(chǎng)需要。

　　5.監控、保護、記錄查詢(xún)等功能實(shí)用、可靠、方便。

　　6.該公司非常重視售前、售中和售后服務(wù)工作，有著(zhù)一支訓練有素、專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力強、服務(wù)及時(shí)的技術(shù)支持工程師隊伍，能隨時(shí)響應并滿(mǎn)足用戶(hù)的各種要求，客戶(hù)24小時(shí)可以跟技術(shù)服務(wù)人員取得聯(lián)系，獲得技術(shù)支持和幫助。

　　7.該公司的技術(shù)研發(fā)能力強，不斷完善產(chǎn)品質(zhì)量和提高產(chǎn)品穩定性，產(chǎn)品升級和改進(jìn)后主動(dòng)為客戶(hù)提供免費升級服務(wù)（一年內）。

　　8.該公司經(jīng)常主動(dòng)地對客戶(hù)定期進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量詢(xún)訪(fǎng)和跟蹤，每半年主動(dòng)為客戶(hù)進(jìn)行一次免費設備巡查，協(xié)助客戶(hù)搞好設備維護。

　　9.處理故障及時(shí)、有效，售后技術(shù)服務(wù)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)高，態(tài)度好，能急客戶(hù)所急，想客戶(hù)所想，替用戶(hù)考慮周全，服務(wù)周到，以用戶(hù)的滿(mǎn)意為目標搞好技術(shù)支持保障工作。