摘要：本文著重介紹了微能高壓變頻器在京蘭三源水泥有限公司應(yīng)用情況，通過(guò)高壓變頻器現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行證明，水泥建材行業(yè)風(fēng)機(jī)采用微能高壓變頻器進(jìn)行節(jié)能改造效果顯著，運(yùn)行平穩(wěn)。 Abstract: This text has introduced the application of winner high voltage inverter in the dust removal air blower of sintering plant Jinlan Sanyuan Cement CO.,LTD The running result indicates that the adoption of high voltage inverter in the dust cement air blowe is saving energy is distinct, stabilization runing 關(guān)鍵詞：微能高壓變頻器，水泥，節(jié)能改造 Key word:WINNER High-voltage inverter ; Cement r;Energy saving ; 前言 我國(guó)水泥總產(chǎn)量幾乎占到全球水泥生產(chǎn)總量的“半壁江山”，并且保持著很高的增長(zhǎng)速度。有數(shù)據(jù)顯示，2006年4月份起水泥產(chǎn)量連續(xù)4個(gè)月超過(guò)1億噸，1至7月水泥產(chǎn)量累計(jì)達(dá)到6.5億噸，同比增長(zhǎng)20.7%。然而，在國(guó)內(nèi)水泥產(chǎn)能快速增長(zhǎng)的背后，卻有著一個(gè)不容回避的問(wèn)題，那就是水泥工業(yè)的高能耗，我國(guó)每噸水泥綜合能耗比世界先進(jìn)水平高15%以上，水泥工業(yè)節(jié)能形勢(shì)不容樂(lè)觀，迫在眉睫。 概況 京蘭三源水泥有限公司隸屬京蘭集團(tuán)，成立于2005年5月,是鄂中地區(qū)最大的水泥生產(chǎn)企業(yè)，屬國(guó)家重點(diǎn)支持的水泥企業(yè)60強(qiáng)之一，居全國(guó)第 31位，全省第2位。 京蘭水泥公司目前擁有一條日產(chǎn)2000噸新型干法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線和2條立窯生產(chǎn)線,年產(chǎn)“晶藍(lán)”牌系列水泥100多萬(wàn)噸。 水泥工業(yè)是耗能大戶，它面臨著節(jié)能降耗的艱巨任務(wù),特別是現(xiàn)今的新型干法水泥生產(chǎn)線，規(guī)模越來(lái)越大，節(jié)能空間也越來(lái)越大，全廠的風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量約占全廠總裝機(jī)功率的30－40%，耗電量約占整個(gè)廠用電量30%－40%；隨著輥式磨系統(tǒng)越來(lái)越多地被采用，風(fēng)機(jī)耗電占總耗電量的比重也越來(lái)越大。風(fēng)機(jī)的選型是按照滿負(fù)荷狀態(tài)設(shè)計(jì)的，而實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中隨工況和產(chǎn)量的變化，會(huì)引起風(fēng)量、風(fēng)壓隨機(jī)調(diào)整，眾所周知風(fēng)機(jī)是屬于平方率負(fù)載，如將風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)換成交流調(diào)速系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，滿足風(fēng)機(jī)的不同工作狀態(tài)下的風(fēng)量和風(fēng)壓，就能把消耗在檔板和閥門(mén)上的能量節(jié)省下來(lái)，節(jié)能空間和效果是很可觀的，京蘭三源水泥有限公司是一條2000T/D的水泥生產(chǎn)線，其生料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)電機(jī)為10kV/630kW，采用擋板（閥門(mén)）調(diào)節(jié)風(fēng)量大小，風(fēng)機(jī)消耗功率大，節(jié)流損失較大。調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)擋板控制風(fēng)量，由于擋板處于較高壓力下工作，易磨損，易造成管道內(nèi)風(fēng)量調(diào)節(jié)不準(zhǔn)確，對(duì)生料磨系統(tǒng)工藝影響也較大。 其磨機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)易圖如下圖所示： [align=center] 電氣系統(tǒng)圖 觸摸屏現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行圖 [/align] 微能高壓變頻器介紹 1、微能高壓大功率變頻器由多個(gè)功率單元構(gòu)成多重化串聯(lián)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每個(gè)單元輸出固定的低壓電平，再由多個(gè)單元串聯(lián)疊加為所需的高壓，見(jiàn)下圖所示。 以10kV每相九個(gè)單元串聯(lián)為例,每相由九個(gè)相同的功率單元串聯(lián)而成，相電壓為5773V。每個(gè)功率單元輸出有效值Ve＝641V。多重化串聯(lián)結(jié)構(gòu)使用低壓器件實(shí)現(xiàn)了高壓輸出，不僅降低了對(duì)功率器件的耐壓要求，而且還使輸出波形得到了極大的改善。它對(duì)電網(wǎng)諧波污染非常小，輸入電流諧波畸變率小于4%，滿足IEEE519-1992的諧波抑制標(biāo)準(zhǔn)；輸入功率因數(shù)高，不必采用輸入諧波濾波器和功率因數(shù)補(bǔ)償裝置；輸出波形接近正弦波，不存在輸出諧波引起的電機(jī)發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、噪音、輸出dv/dt、共模電壓等問(wèn)題，對(duì)普通異步電機(jī)不必加輸出濾波器就可以直接使用。 2、可靠性設(shè)計(jì) 循環(huán)風(fēng)機(jī)關(guān)系整條線的生產(chǎn)，穩(wěn)定顯得至關(guān)重要，因此對(duì)可靠性的要求非常的高。為了保證設(shè)備的使用壽命，微能高壓大功率變頻器功率單元采用了冗余設(shè)計(jì)，每相功率單元采用9級(jí)串聯(lián)。 為了保證變頻器的可靠性，微能高壓大功率變頻器功率單元采用了自動(dòng)旁通設(shè)計(jì)，功率單元原理見(jiàn)下圖所示： 當(dāng)單個(gè)功率單元故障后，變頻器會(huì)自動(dòng)旁通掉該功率單元，保證系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行功率單元自動(dòng)旁路功能可在線切掉故障單元并保證三相輸出電壓對(duì)稱，輸出電流平衡，最大限度地減小停機(jī)率，保證單元故障狀態(tài)不停機(jī)工作。同時(shí)為了保證系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行，整套變頻器配備有手動(dòng)旁通裝置。如下圖所示： 變頻器異常時(shí)，變頻器停止運(yùn)行，電機(jī)可以直接手動(dòng)切換到工頻運(yùn)行。工頻旁路由3個(gè)高壓隔離開(kāi)關(guān)K1、K2、K3組成。變頻運(yùn)行時(shí)，K1合，K2處于變頻位置；工頻運(yùn)行時(shí)，K3合，K1、K2斷開(kāi)。 成功應(yīng)用 循環(huán)風(fēng)機(jī)高壓變頻器于2007年11月到現(xiàn)場(chǎng)，12月中旬安裝，1月送電調(diào)試，并配合生產(chǎn)進(jìn)行各種動(dòng)力實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)期間各種連鎖可靠，故障聲報(bào)警準(zhǔn)確，和DCS系統(tǒng)連接方便、控制精度高。投入生產(chǎn)運(yùn)行后，通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)期間對(duì)循環(huán)風(fēng)機(jī)工頻啟動(dòng)運(yùn)行和變頻啟動(dòng)運(yùn)行的大量對(duì)比測(cè)試，循環(huán)風(fēng)機(jī)采用變頻啟動(dòng)運(yùn)行后具有明顯的節(jié)能優(yōu)勢(shì)，如下表所示：[table][tr][td=1,1,39]項(xiàng)目[/td][td=1,1,44]功率（kW）[/td][td=1,1,37]功率 因數(shù)[/td][td=1,1,96]平均日用電量（kW.h）[/td][td=1,1,88]平均年用電量（kW.h）[/td][td=1,1,81]平均年省電量（kW.h）[/td][td=1,1,82]電費(fèi) 元/每度[/td][td=1,1,82]平均年節(jié)省電費(fèi)（元）[/td][/tr][tr][td=1,1,39]改造前[/td][td=1,1,44]650[/td][td=1,1,37]0.82[/td][td=1,1,96]11544[/td][td=1,1,88]4155840[/td][td=1,1,81]-[/td][td=1,1,82]0.6[/td][td=1,1,82]-[/td][/tr][tr][td=1,1,39]改造后[/td][td=1,1,44]650[/td][td=1,1,37]0.99[/td][td=1,1,96]7920[/td][td=1,1,88]2851200[/td][td=1,1,81]1304640[/td][td=1,1,82]0.6[/td][td=1,1,82]782784[/td][/tr][/table]通過(guò)上面的數(shù)據(jù)我們不但看到了該設(shè)備不但可以每年節(jié)省70多萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)效益，而且還具有以下優(yōu)點(diǎn)： 安裝簡(jiǎn)單，即將原高壓開(kāi)關(guān)柜與電動(dòng)機(jī)之間插入安裝變頻器，對(duì)原有接線改動(dòng)不大。 操作使用方便，變頻器操作只有簡(jiǎn)單的開(kāi)機(jī)、停機(jī)和頻率調(diào)整。 能進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍廣，且調(diào)速精度高，適用性強(qiáng)。 保護(hù)功能完善，故障率低，排風(fēng)機(jī)啟動(dòng)平穩(wěn)，啟動(dòng)電流小，可靠性高。 電動(dòng)機(jī)不需長(zhǎng)期高速運(yùn)行，工作電流大幅度下降，節(jié)電效果顯著。 由于變頻器取代了液耦調(diào)速，消除了機(jī)械及液壓高故障率的缺陷，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用降低。 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行振動(dòng)及噪聲明顯下降，軸承溫度也有很大的下降。 結(jié)束語(yǔ) 目前，水泥行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，但關(guān)鍵還是制造成本的競(jìng)爭(zhēng)，而拖動(dòng)風(fēng)機(jī)用的高壓電動(dòng)機(jī)在電機(jī)中占有很大的用電比重，通過(guò)微能高壓變頻器在京蘭水泥的應(yīng)用，增強(qiáng)了運(yùn)行的安全可靠性，提高了生料磨的產(chǎn)量，又達(dá)到較好的節(jié)能效果，是水泥廠節(jié)能改造的理想設(shè)備，具有很高的推廣價(jià)值。 參考文獻(xiàn)： 1.《WIN-HV 使用說(shuō)明書(shū)》