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高炉除尘风机高压变频改造样本

作 者:致荣华冠 关注:90 发表时间:2019-09-23 23:06:22 来源:www.hggfj.com

导读:能源与环境问题已经成为全球关注的热点。作为高耗能产业,钢铁行业的节能减排越来越受到人们的关注。5月11日,记者深入上海宝钢不锈钢公司,近距离了解这个国内钢铁行业企业引领者在节能环保方面的成功做法,并亲身感受他们的能效管理措施。

   能效分析

  在宝钢股份不锈钢事业部炼铁厂750立方米高炉处,有一个出铁口。铁口出铁时产生烟尘量大,铁口封堵进入铁水冶炼阶段时,由于炉前清理作业需要,吸尘点阀门仍旧需打开,以降低作业点温度并捕集产生的烟尘。

  除尘风机设计总风量为72万立方米/小时,压力5500帕,配套电机功率1600千瓦,高压电机为工频直接启动,以工频恒速24小时连续运行。电机与风机之间装有液力耦合器,手动调节。高炉平均三个月换沟休风一次,一个半月热修补一次,设备负荷率总计98%,即年运行时间约为358天。

  按照现有出铁制度,在每个正常出铁周期内,除尘风机约有25%~30%的时间可以调整至低负荷运行,而实际运行时风机风门接近全开,始终处于高负荷运行状态,风机能力存在浪费现象。

  现役除尘风机电机采用液力耦合器进行控制,属于机械控制方式。采用液偶调速方式,电动机的效率低,损耗大,尤其低速运行时,效率极低;调速范围小,一般情况下,有效调速范围在30%~97%之间,高速段减小了设备的出力能力,低速段影响节能效益的发挥;调节精度低、线性度差,响应慢,手动控制时,操作不便,节能效益不能充分实现。

  鉴于出铁场的实际工况,电机运行负荷波动变化较大,此种情况宜采用高压变频调速技术对除尘系统进行改造。

  系统节能改造方案

  除尘系统应根据出铁制度对风机负荷进行相应调整,与实际工艺需求相匹配,才能保证除尘系统稳定高效运行,并得到最佳的节电效果。按750立方米高炉出铁制度,在一个标准出铁周期内,铁口出铁时间约85分钟,出铁结束进入冶炼阶段,至下一铁口开口约需35分钟。即正常生产时,在一个标准周期内,只有三分之二的时间需要风机高负荷运行,剩下的三分之一的时间风机进入低负荷阶段。

  考虑到出铁场除尘风机对生产的重要性,且系统24小时不间断运行,因此对设备可靠性要求较高,宜采用智能高压变频器对炼铁厂750立方米高炉出铁场1600千瓦除尘风机进行变频节能改造。由于只有一台风机,因此对电机进行一拖一变频改造,带手动旁路功能。在变频器发生故障时,能手动切换到原来的工频运转方式,保证电机继续运行,同时,为保证现有风机在变频改造后的稳定运行,将在改造前对风机本体进行无损探伤以保证改造后系统的稳定运行。

  节能效果

  根据风机高速运行时,实际转速和电流值分别为920转/分钟和129安测算,风机改造前电机实际平均输入功率为1152千瓦。工频运行条件下,除尘风机电机轴功率为1019千瓦。

  若使用变频调速,除尘风机在出铁时以920转/分钟运行,冶炼时以640转/分钟运行,则在变频改造后,电机消耗功率为:高速时为1132千瓦,低速时为405千瓦。即在一个周期内,电机平均消耗动率为920千瓦,按每年350天炼铁年节约电费110万元。

  除了显著的经济效益,变频系统在降低设备维护成本、延长设备使用寿命、简化操作等方面也有着诸多优势。据计算,本次改造,三年即可收回投资成本。


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