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1、高压变频器在铁合金电炉除尘风机上的应用铁合金的消费，多数靠金属氧化物等矿石复原。这种复原需要在较高温度下、消耗大量能源才能实现。电炉作为铁合金消费的主要设备,电炉产生的高温烟气，经烟道进入空冷器冷却再进入袋式除尘器。除尘器清下的积尘，由烟尘灰斗排出，净化后的废气经风机送入烟囱，排入大气。除尘系统构造如图1所示。align=center图1除尘系统构造/align电炉炼铁时产生的有害物污染主要表达在电炉加料、冶炼、出铁3个阶段。电炉冶炼一般分为熔化期、氧化期和复原期，其中氧化期强化脱炭，由于吹氧或者加矿石而产生大量赤褐色浓烟。在上述3个冶炼期中，氧化期产生的烟气量最大，含尘浓度和烟气温度最高。因
2、此，电炉除尘系统按照氧化期的最大烟尘排量进展设计。在系统最大风量需求的根底上增加1.11.3倍的平安裕度进展除尘风机选型设计。整个冶炼经过中吹氧时期占3035%，此时风机处于较高负荷运行，而其余时间那么处于较低运行工况。很显然，除尘系统的利用率很低且系统效率差。长期以来，不管电炉处于哪一个运行阶段，产生的粉尘大小均使除尘风机全速运行，腾达西北铁合金有限公司原采用液力耦合器调节，效率低、功耗大、造成大量的电能浪费。随着市场竞争的不断加剧，节能降耗、进步消费效率成为企业开展进步竞争力的有效手段之一。为知足高压变频改造中的变频器要求，我厂本着平安第一、质量可靠的方针进展认真的分析，以为采用jd-bp
3、37高压变频器完全能知足要求，制定出如下技术方案，此方案具有以下特点:1优良的调速性能，知足负载工艺要求;2良好的节能效果，进步系统运行效率;3实现系统软启动，减小启动冲击，降低维护费用，延长设备使用寿命;4系统平安、可靠，确保负载连续运行;5控制方便、灵敏，自动化程度高。2变频器选型及性能特性设计时，根据电机容量，及考虑海拔高度，选用高压变频器，对风机系统进展改造，变频器串在原控制回路中，通过旁路开关柜来进展工/变频的转换，保持原来的启停操纵方式不变。改造后，通过高压变频器，来控制高压风机运行。电炉的冶炼周期一般为7085分钟，其中装料610%，送电熔化2530%，吹氧3035%，复原期15
4、20%，冲渣出铁68%。在不同的消费工艺阶段，电炉产生的烟气量和烟气温度不同，且差异较大。加料经过中，主要是装料时废钢及渣料产生的扬尘，需要的除尘风量不大，要求粉尘不扩散，不污染电炉周边工作环境为标准。送电经过中是原料送电拉弧加热，引发可燃废弃物燃烧产生废气。此时，电炉需要将炉料加热至熔化状态，要求烟尘可以及时排出，又不能太多的带走炉体热量以保证炼钢周期。而在吹氧期间，不仅要求除尘系统可以及时迅速的将废气和粉尘排走，又必须保证炉体有适宜的吹炼温度，确保终点温度。因此，对除尘系统要求较高。进入复原期，吹氧告一段落，粉尘度再一次降低。在冲渣出钢时，主要排放物是冲渣产生的水蒸汽和少量废气。通过对冶炼
5、工艺的分析:电炉在炼铁经过的不同阶段对除尘风量的大小有明显的不同，以吹氧冶炼为最大，加料除尘为最低。鉴于电炉除尘系统中除尘风机的运行方式和设备特点，对除尘风机的控制选用山东新风光电子科技开展有限公司自主研发消费的，合适驱动高压异步电动机的jd-bp37-800f型变频器。2.1主要技术性能指标1额定输入电压，6kv-20%+15%;2输入频率，4555hz;3输入方式，36脉冲二极管全波整流输入;4输出方式，每相6单元载波移相正弦波脉宽调制输出;5输入功率因数，大于0.96额定负载时;6效率含变压器，大于96%额定负载时;7输出频率，0-50hz，连续可调;8频率分辨率，0.01hz;9过载才
6、能，120%连续，150%1min;10控制电源，双路供电，220vac，5kva;11冷却方式，强迫风冷;12防护等级，ip20;13模拟量输入，四路，05v/420ma，任意设定;14模拟量输出，两路，05v/420ma可选;15开关量输入输出，32入/16出可按用户要求扩展;16通讯接口，rs485接口;17运行环境温度，040;18贮存/运输温度，-4070;19环境湿度，2.5.5全中文windows人机界面全中文windows人机界面如图5所示。align=center图5/align主界面如下:参数设置界面如图6所示。align=center图6人机界面/align3工作原理风光
7、变频器采用先进的功率单元串联叠波又称功率单元多重化构造方式、正弦波pwm调制方法，利用成熟的低压变频器技术和功率器件igbt，从原理上保证了系统的可靠性，并使变频器的输入输出波形得到极大改善，在美国该方式变频器号称完美无谐波。功率单元和控制系统之间采用光纤通讯，实现强弱电间的完全电气隔离，进步了整个系统的抗干扰才能。4单元旁路及冗余设计为了最大限度知足试验连续运行的要求，本系统提供两种旁路运行方式:单元旁路和工频旁路。4.1单元旁路运行经过中，假设某个功率单元发生可旁路性故障如单元过热、单元过流、igbt故障等，系统将自动旁路掉故障单元及另外两相一样位置的单元。单元旁路后，因每相串联单元数减少
8、，变频器将降容运行输出额定电流不变，额定电压降低。此时，假设变频器运行频率较低，单元旁路不对变频器运行造成任何影响。功率单元采用晶闸管作为旁路器件，整个旁途经程是微秒级的，不会对运行产生冲击。因此，旁路是无扰动的。变频器单元旁路运行时，将给出轻故障报警信号。在条件允许的情况下，用户应尽快使变频器退出运行，更换故障单元。4.2工频旁路当变频器发生重故障无法继续运行时，变频器将立即分断高压输入，系统自动将电机投入工频运行，以确保消费的连续性。从上述几点可以看到，首先风光变频器是稳定可靠的，其次，即便变频器出现故障，仍可以通过相应手段保证电机继续运行，不会对消费造成影响。5风机的特性及节能效益分析风
9、机是一种平方转矩负载，其转速n与风量、风压及风机轴功率的关系为：12n1/n2、h1h2n1/n22、1n2n1/n23当然转速的下降也会引起效率的降低及对附加控制装置的效率影响等，假定效率为,一般为80%。采用变频技术调节不同风量时消耗的功率为:p变=n3p1/原运行状态风机挡板开度约为70%，变频改造后，将风门全开，调整电机转速，频率调至工频频率的70%,频率按调至38hz运行。那么n=n1/n2=38/50=0.761201#风机电机参数为:p0=800kwu0=6000vi0=89.54acos=0.90原系统实际运行功率为p1515kw在变频低速38hz下运行时的功耗为:p变1=n3
10、p1/=0.763515/0.80=282kw变频改造后在吹风时，可以运行在38hz，可以知足消费的需要。变频改造后在吹风时每小时节省电能为:p=p1p变2=515280=235kw根据电炉逐日出铁四次,每炉平均冶炼时间4h。共计节省电能w=pt=2354=940kwh按电费0.31元/kwh，天天4炉，每年300天计算,节省电费:0.314940300=349680.00元2202#风机电机参数为:p0=800kwu0=6000vi0=89.54acos=0.90原系统实际运行功率为p1595kw在变频低速38hz下运行时的功耗为:p变1=n3p1/=0.763595/0.80=208kw变
11、频改造后在吹风时，可以运行在38hz，可以知足消费的需要。变频改造后在吹风时每小时节省电能为:p=p1-p变2=595-208=387kw根据电炉逐日出铁4次,每炉平均冶炼时间4h。共计节省电能w=pt=3874=1540kwh按电费0.31元/kwh，天天4炉，每年300天计算,节省电费:0.3141540300=572880.00元3101#风机电机参数为:p0=630kwu0=6000vi0=71.62ai1=60acos=0.90原系统实际运行功率p1=1.732i1ucos=1.7326060000.90561kw在变频低速38hz下运行时的功耗为:p变1=n3p1/=0.76356
12、1/0.80=307kw变频改造后在吹风时，可以运行在38hz，可以知足消费的需要。变频改造后在吹风时每小时节省电能为:p=p1p变2=561307=254kw根据电炉逐日出铁4次,每炉平均冶炼时间4h共计节省电能w=pt=2544=1016kwh按电费0.31元/kwh，天天4炉，每年300天计算,节省电费:0.3141016300=377952.00元4102#风机电机参数为:p0=800kwu0=6000vi0=89.54acos=0.90原系统实际运行功率为p1595kw在变频低速38hz下运行时的功耗为:p变1=n3p1/=0.763595/0.80=208kw变频改造后在吹风时，可
13、以运行在38hz，可以知足消费的需要。变频改造后在吹风时每小时节省电能为:p=p1-p变2=595-208=387kw根据电炉逐日出铁4次,每炉平均冶炼时间4h。共计节省电能w=pt=3874=1540kwh按电费0.31元/kwh，天天4炉，每年300天计算,节省电费:0.3141540300=572880.00元6完毕语变频改造后，节能是主要的，其次还能带来很多其他的效益。1变频调速器其良好的可靠性以及调速范围广且平滑能知足工艺要求，软启动，小的启动电流亦可以减少对电网的冲击；2变频系统各种保护功能可靠，进而消除了因电机过载或者单相运行而烧毁电机的现象，确保了平安运行；3减少了设备的维护和维修量，降低了维修费用；4减少了调节阀门的开关次数，降低员工的劳动强度；5改造后，精简了控制程序，使操纵更加方便，进步了消费效率，进而到达了节能降耗的目的。其综合效益是十分明显的。0