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低速时,功率会有很大的下降。由于除尘风机运行于额定转速以上是恒功率调速,此时风机效率很低,电机机械磨损较大,对电机设备损害大。在理想状态下,通过调速方式改变风机风量,风量下降一半时,风机轴功率将下降87.5%。从理论上讲,当采用变频调速时,50 Hz满载时功率因数接近l,速度降低10%时会带来30%左右的功率下降,工作电流比电机额定电流值要低许多,可获得显着的节能效果,变频装置的多级移相叠加的整流方式可大大改善网侧的电流波形,可以为电网节约容量20%左右。
3 变频改造应用
3.1 设备概况济钢炼铁厂实施变频改造的除尘风机电机如下:型号:YRKK450-4;额定功率450kW;额定电压:6000V;额定电流:54A;额定转速:1486r/min。负载对象为球团成品上料皮带及成品料仓,在未实施变频改造之前,要根据成品球团上料皮带开停及成品料仓情况调节风门开度,稳定时风门开度为50%,风机出口压力保持在-2.0kPa左右,实际运行电流约为40A。
3.2 改造应用方案系统新增变频柜1台,变频器选用三星力达SUPERDRIVE V7系列高压变频器,控制过程如下:热电偶和皮带秤将成品料仓内监测到的温度和皮带压力信号传送给DCS系统,DCS系统根据检测值分别进行PID闭环运算,输出信号(4~20mA)给除尘风机变频器作为速度给定信号来调节风机转速,另外亦可采用直接给定模式,直接给定除尘风机变频器转速信号。系统控制模式分为手动和自动2种工作模式,可以通过开关选择控制模式。为了确保系统能够稳定地运行,系统采用工变频冗余方案,保留原风机工频控制柜。实现工变频联锁,提高系统可靠性,当变频系统出现故障或需检修时,可切换到工频运行模式。
3.3 效果分析1)节电效果明显,电机运行频率稳定在12~35HZ,平均节能率在50%以上。大大节约了除尘风机的耗电量,年节约费用60万元,降低了高炉生产的成本,增加了经济效益。
2)采用变频调速控制,其装置具备软起动、软停止的功能,设备运行可靠,维护费用低。减少了对电网和设备的冲击,系统电网有功功率增加,功率因数由0.76提升到0.98,电源质量明显改善,延长了电机及风机的使用寿命。
3)变频调速装置运行可靠,系统运行稳定、安全可靠,除尘器运行参数正常,不需要停产检修,减少了维修时间,提高了产量。
4 结语
炼铁厂球团成品除尘风机经过改造后,优化了除尘风机的运行状况,降低了噪声,节约了大量电能,同时拉长了除尘风机的维修周期,节省了维修成本。目前,炼铁厂拟对球团区域的另外3台除尘风机进行变频改造,其经济效益明显,同时也增强了炼铁球团产品的市场竞争力。
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