河钢唐钢烧结主抽风机变频节能改造与实践

张丹

（河钢集团唐钢公司炼铁部，河北唐山，063000）

河钢唐钢烧结主抽风机变频节能改造与实践

张丹

（河钢集团唐钢公司炼铁部，河北唐山，063000）

能源短缺和环境污染是人类当前共同面临的世纪性难题。我国自然资源总量排世界第七位，能源资源总量约4万亿吨标准煤，居世界第三位，但我国人口众多，能源资源相对匮乏。而作为我国在电力方面重点推广的节能技术之一的高压大功率变频调速技术，对于节能方面有着明显的效果。我国高压电动机总容量在1.5亿千瓦以上（不包括低压电动机），大部分为风机泵类负载，这些电动机大都由6kV/10kV驱动，它们大多工作在高能耗、低效率状态。如可根据所需的流量调节转速，就可获得很好的节电效果，一般可节电20%～50%。

烧结;主抽风机;变频;节能;改造

0 引言

唐钢炼铁部南区烧结车间360m2烧结机是与南区高炉车间3200m³高炉配套的生产设施，于2006年8月份开始筹建，并于2007年8月份正式投产运行。360m2烧结主抽2台风机原先通过风门调节风量，存在着较大的能量损耗。经分析测算，主抽风机进行变频改造将具有较显著的经济效益。

1 改造条件及改造方案

1.1 主要设备及参数

烧结生产主要包括原料系统，配料系统，给料系统，原料输送跟踪，所有皮带的连锁控制，余热回收系统，机头电除尘，机尾电除尘，整理电除尘，主抽风机控制等，主抽系统在整个烧结生产中起重要作用。360m2烧结主抽风机采用英国豪顿风机，入口流量为19000m3/min，入口压力16500Pa，风机转速1000rpm；其2×6800kW/10kV电机为同步电机，额定电流448A，额定功率因素0.9，额定转速1000r/min。

表1 360M2烧结主抽风机运行参数

1.2 改造方案

本次改造采用一拖一原系统备用方案对主抽风机进行变频调速运行。

图1 系统单线图

其中：QF1、QF2—用户现场原有开关柜

QS1~QS6—手动旁路柜内隔离刀闸

QF3、QF4—新老系统切换柜（开关柜）

系统运行说明（以M1运行为例）

QS1、QS2合闸，电机M1接入变频器；

控制回路准备就绪，上控制电（低压380V，220V），进入电压显示界面；

上级高压开关QF1闭合，并观察高压是否显示正常；

解除急停，按复位键；

变频器接收运行指令，进入运行状态，变频器控制励磁投励磁给定励磁（4～20mA）同时变频器控制电机转速从0增加至设定转速。加速过程中变频器可快速通过机组喘振区（临界转速区），保证机组的安全；

电机启动过程完成，可根据现场需求进行转速调节；

变频器的起动时间值可现场设定；

变频器标配矢量控制技术，实现转矩与转速分开控制，使得电机在较低转速时也能维持恒定转矩输出，满足负载的运行工艺要求；

如果变频器出现故障或者进行维修，现场可利用原有启动系统进行起动，工频运行；

当变频器故障时可以手动闭合QS3，断开QF3，将系统采用原有起动方式，起动运行维持生产。

2 改造效果

2.1 节能效益

通过对2016年烧结系统总耗电量、主抽风机总耗电量进行数据分析：烧结系统月总耗电量约1168万度，主抽风机月总电耗量约624万度，通过计算可看出主抽风机总电耗量占烧结系统总电耗量的53%，所以降低主抽风机的耗电量对节约烧结系统的总成本有着极其重要的影响。

主抽变频改造于2017年3月底投产使用，使用后烧结系统耗电量有所降低，现对改造前后烧结系统耗电量进行整理。

通过上表可看出主抽变频改造后烧结系统耗电量与2014年同期相比降低71.86万度，与2015年同期相比降低212万度，与2016年同期相比降低70.08万度。由此可见，改造后烧结系统每月最低可节省电费约35万元。

2.2 其他效果

2.2.1 降低设备运行与维护费用

采用变频调节后，通过调节电机转速实现节能；转速降低，主设备及相应辅助设备如轴承等磨损较前减轻，维护周期、设备运行寿命延长。在使用变频器过程中，只需定期对变频器除尘，不用停机，保证了生产的连续性。从实际改造情况看，采用变频调速后，运行与维护费用大大降低。

图2 改造前后历史同期烧结系统耗电对比

2.2.2 增强电机的保护功能

与原来旧系统相比较，变频器具有过流、短路、过压、欠压、缺相、温升等多项保护功能，更完善地保护了电机。

2.2.3 实现高度自动化

采用变频改造后，系统运行操作简单，运行方便。可通过计算机远程给定风量或压力等参数，实现智能调节。

3 结束语

通过实践证明，烧结主抽变频改造不仅能减低设备损耗，实现高度自动化，而且能大幅度提高设备利用率，减少系统耗电，为降低公司成本起到了显著的作用。

[1] 刘国鹏,延宗昳,韩振娟,马香梅.锅炉引风机变频改造的节能分析[J].电站系统工程. 2009(01).

[2] 胡纪明.风机变频调速装置实现关键技术分析[J].科技资讯. 2009(18).

[3] 杜欣慧,王孝.风机变频节能及节能预算方法的研究[J].山西焦煤科技. 2008(01).

River steel Sintering Blower frequency conversion and energy saving reconstruction and Practice

Zhang Dan
(iron and Steel Group Tangshan river company,Tangshan Hebei,063000)

Energy shortage and environmental pollution are the century problems that human beings are facing. China’s total natural resources ranked seventh in the world, the total energy resources of about 4 trillion tons of standard coal, ranking third in the world, but China’s population is large, the energy resources are relatively scarce. As one of the key energy-saving technologies in China, high voltage and high power variable frequency speed regulation technology has obvious effect on energy saving. China’s high voltage motor total capacity of 150 million kilowatts or more (not including low voltage motor), the majority of fan and pump load, the motor is mostly driven by 6kV/10kV, most of them work in the high energy consumption and low efficiency. If you can adjust the speed according to the required flow, you can get very good power-saving effect, generally can save electricity 20%～50%.

sintering; main fan; frequency conversion; energy saving; transformation