中压变频器在水泥高温风机中的应用

刘其萍 全高峰

新疆天业（集团）公司（832012）

1 风机风量的调节与电动机功率特性的比较

1.1 风机的功率特性

在不考虑空载功率损耗的情况下，负载功率P与转速n的3次方成正比:

由公式可知:风机所消耗的电功率与风机转速的3次方成正比。可以通过降低风机转速较大幅度降低电机功率。

1.2 不同风机风量调节方式下电动机的功率特性

曲线说明:

1）风机转速不变，用阀门调风量。

2）液力耦合器调速风量。

3）绕线电机用液体电阻调速器调风量。

4）交流电机调频或绕线电机串级调速风量。

由图示可知:在风机风量相同的情况下，调节风机转速所消耗的能耗比调节风门开度小的多。

2 高温风机风量调节在工艺系统稳定中的作用

图2是我公司电石渣干燥和窑尾废气工艺流程简图。

我公司是以电石渣替代石灰石作钙质原料生产水泥熟料的新型干法水泥生产线，根据工艺要求，电石渣入干燥管与窑尾废气进行热交换烘干，降温后的废气通过高温风机抽出进入窑尾废气处理。通过中压变频器调节风机转速，辅以挡板的微调来控制高温风机的流量。既保证了系统负压的稳定和电石渣的有效烘干，又节约了电耗。

3 工程采用的中压变频器特性

3.1 网侧友好性

本工程变频器的输入侧采用36脉冲二极管整流，消除了大部分由单个功率单元所引起的谐波电流，大大抑制了网侧谐波的产生。对电网侧的谐波完全满足IEEE-519和GB/T 14549谐波标准。其网侧电压和电流波形如图3所示。

3.2 完美的输出性能

1）无需输出滤波装置。

2）可以驱动不同高压电动机，而不会增加电机温升。

3）保护电机绝缘不受d v/d t应力的损害。

4 节电及效益分析

表1 高温风机电机参数

表2 投入变频器后电机电流情况对照表

工频下高温风机电机所消耗的有功功率:

5 结语

高温风机采用变频调速控制后,系统运行可靠，除节约能耗外，还具有以下优点:

1）极大的改善了电机的启动性能，减少电网冲击。装变频调速器后，高温风机电机从静态启动，运行人员通过DCS系统缓慢提升转速至工作范围，避开了电机6-8倍启动电源,转动力矩平稳上升,减少对电网的冲击。

2）减少机械震动，噪音和磨损，提高系统运行的可靠性，延长机械寿命。变频调速时风机入口挡板全开，升降转速平稳，惯性力矩减少，各部力矩为最小，风机转动部件磨损最小，环境噪音降到最低。

[1]吴忠智,吴加林.变频器应用手册[M].机械工业出版社.

[2]张广溢,郭前岗.电机学[M].重庆大学出版社.

[3]李发海,王岩.电机与拖动基础[M].清华北大出版社.