摘 要：在水泥制造行業(yè)，某些功率大、且連續運行的設備耗電量高是水泥制造成本高居不下的一個(gè)重要因素。據統計在水泥制造成本中電費成本約占總成本的30%左右，因此很有必要通過(guò)對相應耗電量大的設備做一些工藝上的節能改造，利用節電的效果來(lái)降低水泥的制造成本、提高經(jīng)營(yíng)上的利潤空間和市場(chǎng)競爭力。

　　關(guān)鍵詞：水泥 變頻 改造

　　前言

　　通過(guò)了解水泥制造工藝，及對一些水泥廠(chǎng)生產(chǎn)設備的實(shí)際考察，大部分水泥廠(chǎng)的一些設備尤其是一些大功率設備在生產(chǎn)過(guò)程中絕大部分時(shí)間都是不滿(mǎn)負荷,設備運行的自動(dòng)化程度相當低,幾乎完全靠人工調節,如機立窯供風(fēng)系統、成球預加水系統、生料均化給料系統、水泥選粉系統、機立窯卸料系統等。普傳公司和天馬水泥有限公司的工程技術(shù)人員通過(guò)對以上系統的長(cháng)期跟蹤研究，并結合改造幾十條水泥生產(chǎn)線(xiàn)的實(shí)踐經(jīng)驗，開(kāi)發(fā)出比較成熟的水泥廠(chǎng)五大生產(chǎn)系統變頻調速控制的改造方案，此方案投資少，安裝、調試及控制方便，運行可靠，節電效果明顯，并提高了生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化程度和加工工藝精度，受到水泥制造行業(yè)的歡迎。

　　某泥制造有限公司共有三條水泥生產(chǎn)線(xiàn)，我們首先從2002年四月份開(kāi)始對一臺132 kW 選粉風(fēng)機進(jìn)行變頻改造，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的測試證明節能效果特別明顯 ，所以從去年下半年年開(kāi)始，陸續對立窯上的送風(fēng)機（245 kW一臺，215kW兩臺）、選粉機、選粉風(fēng)機及盤(pán)塔送料等電機進(jìn)行了變頻改造，至今已投資約130萬(wàn)元，改造了從1.5KW到250 KW大小共130臺電機。改造后的實(shí)際測試情況證明在幾個(gè)月的時(shí)間里靠節約的電費就收回整體投資，在以后的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中也能夠以較低的生產(chǎn)成本在市場(chǎng)的競爭中處于更有力的位置。下面就該水泥制造有限公司的改造情況來(lái)分析上述各系統變頻改造方案的實(shí)際效果。

　　一、 機立窯供風(fēng)系統系統變頻改造裝置

　　該水泥有限公司像其它的老水泥企業(yè)一樣，機立窯供風(fēng)系統是通過(guò)調節擋風(fēng)板的開(kāi)啟角度的落后的機械調節方法來(lái)滿(mǎn)足燒結時(shí)不同的用風(fēng)量，這種操作方式的缺點(diǎn)是明顯的：1、電能浪費嚴重;2、調節精度差;3、啟動(dòng)電流對電網(wǎng)沖擊大;4、電機及風(fēng)機的轉速高，負荷強度重;5、起動(dòng)時(shí)機械沖擊大,設備使用壽命低;6、噪聲大，粉塵污染嚴重等。改造后的變頻供風(fēng)系統是在保留原供風(fēng)系統的基礎上增加一套變頻回路與原回路并聯(lián)，形成雙回路可轉換控制系統，并將變頻器的調速裝置安裝在窯上，通過(guò)調節電機（風(fēng)機）的轉速來(lái)調節燒結時(shí)的用風(fēng)量。其特點(diǎn)：1、節電效果好（由于電機消耗的功率跟電機轉速的三次方成正比，改造后電機大部分時(shí)間運行在35-40Hz左右既可滿(mǎn)足用風(fēng)量，節電率大于百分之二十）;2、具有軟起功能，降低負荷強度，延長(cháng)設備使用壽命，啟動(dòng)電流小，相當于增加電網(wǎng)容量;3、調節風(fēng)量精度準確、方便;4、無(wú)需旁通放風(fēng)，減少水泥粉塵污染等。改造后的測試結果見(jiàn)表一。

　?。ū硪唬┝⒏G送風(fēng)機變頻改造節能效果分析表

　　二、 成球供水系統

　　生料成球工序是影響水泥熟料燒結質(zhì)量的關(guān)鍵工序之一，其中水、料比例直接影響成球好壞。應用變頻器后能通過(guò)跟蹤生料供給量對成球預加水泵的轉速進(jìn)行無(wú)級調速，從而實(shí)現全自動(dòng)化的閉環(huán)控制，料水配合穩定，成球效果良好，大大提高水泥燒結質(zhì)量。此系統改造主要為提高自動(dòng)化程度和制造工藝水平考慮，由于功率較小省電效果還在其次。

　　三、 生料均化給料系統

　　此系統用變頻改造后，將所有送料口處的送料電機用變頻器進(jìn)行同步無(wú)機調速，等比例送料，提高均化效果，此點(diǎn)也是從制造工藝角度考慮。

　　四、 水泥選粉系統

　　水泥選粉系統的工作原理是根據所生產(chǎn)的水泥的標號的不同，調節選粉機和選粉風(fēng)機的轉速，從而選出不同細度的水泥制品。老式選粉機要調整風(fēng)機軸上的扇葉的數量和角度，經(jīng)過(guò)對比試驗達到所要求的選粉細度;新式選粉系統分選粉機和選粉風(fēng)機兩部分，選粉機由滑差電機調速，選粉風(fēng)機靠調節擋風(fēng)板角度調節用風(fēng)量。這兩種系統都存在操作工藝復雜、調節精度差、浪費電能?chē)乐氐娜秉c(diǎn)，特別是滑差點(diǎn)機不但費電，由于水泥制造環(huán)境粉塵嚴重，因此滑差頭骨脹率特別高，維修困難。變頻改造后，不管是老式系統還是新式系統，只要將電機調節到一個(gè)特定的轉速就能選出所需要的細度的顆粒，在節約電能的同時(shí)還做到了連續化、自動(dòng)化生產(chǎn)，既提高了勞動(dòng)效率，又降低了勞動(dòng)強度，綜合效益明顯。（具體測試結果見(jiàn)表二）

　?。ū矶┻x粉風(fēng)機變頻改造節能效果分析表

　　五、 立窯卸料系統

　　為使水泥燒結過(guò)程中加料、供風(fēng)、卸料三平衡，立窯普遍采用滑差電機（電磁調速電機）做為盤(pán)塔式卸料裝置的動(dòng)力，該電機不但防護等級滿(mǎn)足不了水泥生產(chǎn)現場(chǎng)環(huán)境的需要，而且在相同輸出轉速的條件下消耗的功率也比系列電機高出百分之二十左右，在降低轉速時(shí)相差更多，因此采用變頻調速系統代替滑差調速后，解決以上所訴的缺點(diǎn)，且調速性能遠遠高于滑差調速電機，在節電的同時(shí)維修費用也大大降低，在各行業(yè)得到普遍應用。

　?。ū砣┬读舷到y變頻改造效果分析

　　應用變頻器對可以調速的電機進(jìn)行控制，在節約大量電能的同時(shí)，還具有軟起功能，同時(shí)降低了電機的起動(dòng)電流和運行電流，降低整個(gè)電力系統和機械系統啟動(dòng)和工作時(shí)的負荷強度，延長(cháng)了機械部件的使用壽命。另外對滑差電機的變頻改造提高了電機的防護等級，減少了因環(huán)境惡劣而造成的電機故障率。

　　六、 意外收獲

　　由于變頻器工作和啟動(dòng)時(shí)電流的下降，為其他設備的啟動(dòng)提供了必要的保證，無(wú)形中增加了工廠(chǎng)的電力容量，這對電網(wǎng)電壓不穩和電力容量偏小的場(chǎng)合尤為有利。象該水泥有限公司這樣整體改造后,可省下200KVA的變壓器容量,新上設備時(shí)變電所可暫不增容,可節省大量投資。

　　當然，經(jīng)過(guò)變頻改造后還應加強生產(chǎn)工藝方面的管理，再生產(chǎn)允許的條件下合理的調節電機的轉速，以達到理想的節能結果。這有待于在以后的工作中加以不斷的完善。

　　結論

　　水泥廠(chǎng)成功的經(jīng)驗充分說(shuō)明了水泥行業(yè)變頻改造的非凡潛力，之所以能在不到一年的時(shí)間內投入這么大的資金進(jìn)行改造，一方面是因為該公司具有很強的經(jīng)濟實(shí)力及公司領(lǐng)導層具有非凡的遠見(jiàn)卓識，另一方面也充分說(shuō)明投資這項改造公司可以得到豐厚的利益回報，并且整體提高了公司在生產(chǎn)工藝方面的自動(dòng)化程度。