在水泥制造行業(yè)，某些功率大、且連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備耗電量高是水泥制造成本高居不下的一個(gè)重要因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)在水泥制造成本中電費(fèi)成本約占總成本的 30%左右，因此很有必要通過對(duì)相應(yīng)耗電量大的設(shè)備做一些工藝上的節(jié)能改造，利用節(jié)電的效果來降低水泥的制造成本、提高經(jīng)營(yíng)上的利潤(rùn)空間和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
通過了解水泥制造工藝，及對(duì)一些水泥廠生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)際考察，大部分水泥廠的一些設(shè)備尤其是一些大功率設(shè)備在生產(chǎn)過程中絕大部分時(shí)間都是不滿負(fù)荷,設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化程度相當(dāng)?shù)?幾乎完全靠人工調(diào)節(jié),如機(jī)立窯供風(fēng)系統(tǒng)、成球預(yù)加水系統(tǒng)、生料均化給料系統(tǒng)、水泥選粉系統(tǒng)、機(jī)立窯卸料系統(tǒng)等。我公司和冀東水泥的工程技術(shù)人員通過對(duì)以上系統(tǒng)的長(zhǎng)期跟蹤研究，并結(jié)合改造幾十條水泥生產(chǎn)線的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)出比較成熟的水泥廠五大生產(chǎn)系統(tǒng)變頻調(diào)速控制的改造方案，此方案投資少，安裝、調(diào)試及控制方便，運(yùn)行可靠，節(jié)電效果明顯，并提高了生產(chǎn)過程的自動(dòng)化程度和加工工藝精度，受到水泥制造行業(yè)的歡迎。
該公司共有三條水泥生產(chǎn)線，我們首先從2002年四月份開始對(duì)一臺(tái)132 kW 選粉風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻改造，經(jīng)過一段時(shí)間的測(cè)試證明節(jié)能效果特別明顯 ，所以從去年下半年年開始，陸續(xù)對(duì)立窯上的送風(fēng)機(jī)(245 kW一臺(tái)，215kW兩臺(tái))、選粉機(jī)、選粉風(fēng)機(jī)及盤塔送料等電機(jī)進(jìn)行了變頻改造，至今已投資約130萬元，改造了從1.5KW到250 KW大小共130臺(tái)電機(jī)。改造后的實(shí)際測(cè)試情況證明在幾個(gè)月的時(shí)間里靠節(jié)約的電費(fèi)就收回整體投資，在以后的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中也能夠以較低的生產(chǎn)成本在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中處于更有力的位置。下面就該公司公司的改造情況來分析上述各系統(tǒng)變頻改造方案的實(shí)際效果。
一、機(jī)立窯供風(fēng)系統(tǒng)系統(tǒng)變頻改造裝置
該公司像其它的老水泥企業(yè)一樣，機(jī)立窯供風(fēng)系統(tǒng)是通過調(diào)節(jié)擋風(fēng)板的開啟角度的落后的機(jī)械調(diào)節(jié)方法來滿足燒結(jié)時(shí)不同的用風(fēng)量，這種操作方式的缺點(diǎn)是明顯的：1、電能浪費(fèi)嚴(yán)重;2、調(diào)節(jié)精度差;3、啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)沖擊大;4、電機(jī)及風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高，負(fù)荷強(qiáng)度重;5、起動(dòng)時(shí)機(jī)械沖擊大,設(shè)備使用壽命低;6、噪聲大，粉塵污染嚴(yán)重等。改造后的變頻供風(fēng)系統(tǒng)是在保留原供風(fēng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一套變頻回路與原回路并聯(lián)，形成雙回路可轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，并將變頻器的調(diào)速裝置安裝在窯上，通過調(diào)節(jié)電機(jī)(風(fēng)機(jī))的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)燒結(jié)時(shí)的用風(fēng)量。其特點(diǎn)：1、節(jié)電效果好(由于電機(jī)消耗的功率跟電機(jī)轉(zhuǎn)速的三次方成正比，改造后電機(jī)大部分時(shí)間運(yùn)行在35-40Hz左右既可滿足用風(fēng)量，節(jié)電率大于百分之二十);2、具有軟起功能，降低負(fù)荷強(qiáng)度，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，啟動(dòng)電流小，相當(dāng)于增加電網(wǎng)容量;3、調(diào)節(jié)風(fēng)量精度準(zhǔn)確、方便;4、無需旁通放風(fēng)，減少水泥粉塵污染等。改造后的測(cè)試結(jié)果見表一。
(表一)立窯送風(fēng)機(jī)變頻改造節(jié)能效果分析表
變頻器型號(hào)kW 原運(yùn)行頻率Hz原運(yùn)行電流A原消耗功率kW現(xiàn)運(yùn)行頻率H現(xiàn)運(yùn)行電流A現(xiàn)消耗功率kW日節(jié)電量kWh月節(jié)約電費(fèi)(元)投資回收期(月)節(jié)電率(%)
250 50 350 231 40 280 184 1128 17920 7.5 20
220 50 260 171 40 200 131 960 14400 9 23
22 50 265 174 40 200 131 1032 15480 8.5 25
二、成球供水系統(tǒng)
生料成球工序是影響水泥熟料燒結(jié)質(zhì)量的關(guān)鍵工序之一，其中水、料比例直接影響成球好壞。應(yīng)用變頻器后能通過跟蹤生料供給量對(duì)成球預(yù)加水泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，從而實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的閉環(huán)控制，料水配合穩(wěn)定，成球效果良好，大大提高水泥燒結(jié)質(zhì)量。此系統(tǒng)改造主要為提高自動(dòng)化程度和制造工藝水平考慮，由于功率較小省電效果還在其次。
1、變頻電機(jī)帶載試運(yùn)行
手動(dòng)操作變頻器面板的運(yùn)行停止鍵,觀察變頻電機(jī)運(yùn)行停止過程及變頻器的顯示窗,看是否有異?，F(xiàn)象。
如果啟動(dòng)P停止電機(jī)過程中變頻器呈現(xiàn)過流保護(hù)動(dòng)作,應(yīng)重新設(shè)定加速P減速時(shí)間。電機(jī)在加、減速時(shí)的加速度取決于加速轉(zhuǎn)矩,而變頻器在啟、制動(dòng)過程中的頻率變化率是用戶設(shè)定的若電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量或電機(jī)負(fù)載變化,按預(yù)先設(shè)定的頻率變化率升速或減速時(shí),有可能呈現(xiàn)加速轉(zhuǎn)矩不夠,從而造成電機(jī)失速,即電機(jī)轉(zhuǎn)速與變頻器輸出頻率不協(xié)調(diào),從而造成過電流或過電壓。因此,需要根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和負(fù)載合理設(shè)定加、減速時(shí)間,使變頻器的頻率變化率能與電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率相協(xié)調(diào)。
檢查此項(xiàng)設(shè)定是否合理的方法是先按經(jīng)驗(yàn)選定加、減速時(shí)間進(jìn)行設(shè)定,若在啟動(dòng)過程中出現(xiàn)過流,則可適當(dāng)延長(zhǎng)加速時(shí)間;若在制動(dòng)過程中出現(xiàn)過流,則適當(dāng)延長(zhǎng)減速時(shí)間。另一方面,加、減速時(shí)間不宜設(shè)定太長(zhǎng),時(shí)間太長(zhǎng)將影響生產(chǎn)效率,特別是頻繁啟、制動(dòng)時(shí)。
如果變頻器在限定的時(shí)間內(nèi)仍然保護(hù),應(yīng)改變啟動(dòng)P停止的運(yùn)行曲線,從直線改為S形、U形線或S形、反U形線。電機(jī)負(fù)載慣性較大時(shí),應(yīng)該采用更長(zhǎng)的啟動(dòng)停止時(shí)間,并且根據(jù)其負(fù)載特性設(shè)置運(yùn)行曲線類型。
如果變頻器仍然存在運(yùn)行故障,應(yīng)嘗試增加最大電流的維護(hù)值,但是不能取消維護(hù),應(yīng)留有至少10%20%維護(hù)余量。如果變頻器運(yùn)行故障還是發(fā)生,應(yīng)更換更大一級(jí)功率的變頻器。
2變頻電機(jī)空載試運(yùn)行
變頻電機(jī)空載運(yùn)行，設(shè)置變頻電機(jī)的功率、極數(shù),要綜合考慮變頻器的工作電流。
設(shè)定變頻器的最大輸出頻率、基頻、設(shè)置轉(zhuǎn)矩特性。通用變頻器均備有多條VPf曲線供用戶選擇,用戶在使用時(shí)應(yīng)根據(jù)負(fù)載的性 WEISTINGHOUSE 1C31129G03
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