一、概述

變頻調速器的出現(xiàn)為交流異步電動機的調速方式帶來了一場革命。隨著近十幾年變頻技術的不斷完善、發(fā)展，變頻調速性能日趨完美，已被不同學科、不同行業(yè)的工程技術人員廣泛應用于不同領域的調速。為企業(yè)帶來了可觀的經濟效益，推動了工業(yè)生產的自動化進程。

水泥制造業(yè)是建材業(yè)中的能耗大戶，降低能源消耗，提高產品質量是提高企業(yè)競爭能力和經濟效益的重要措施。節(jié)能降耗已成為每個企業(yè)管理者所關心的重點。

我公司的工程技術人員針對中小型水泥廠機立窯供風系統(tǒng)、機立窯卸料系統(tǒng)、水泥選粉系統(tǒng)進行了長期跟蹤專門研究，開發(fā)出的變頻調速控制成套裝置通過幾十條水泥生產線實際應用，以其設計合理、結構緊湊、安裝調試方便、保護功能完善、運行穩(wěn)定可靠、節(jié)電效果明顯、生產工藝可得到明顯改善等優(yōu)點贏得廣泛贊譽。

二、工藝要求

 1： 立窯螺茨風機

      1.1：工況分析：

以恩平君堂水泥廠為例，該廠羅茨鼓風機有兩臺，一臺電機的功率為215KW、額定電壓380V、額定電流415A；另一臺為185KW、額定電壓380V、額定電流367A。

立窯羅茨風機在設計時一般考慮到最大生產量時需要的風量，且留有一定的裕量，一般在20％左右，以延長風機及電機的使用壽命。又在生產工藝過程中的不同階段立窯所需供風量也不同，因此在生產時就常會出現(xiàn)風量過大，風壓過高。

目前操作工人一般根據生產工藝的不同階段來調節(jié)進風量，調節(jié)風量的措施是在風機出風管上開一放風的風門，調節(jié)放風風門的開度即可調節(jié)供風量的大小，這樣大量的多余風量被排入大氣中，造成能源的浪費，且在放風過程中，噪聲很大

      2：立窯卸料系統(tǒng)

2.1：工況分析：為使水泥燒結過程“三平衡”（即加料、供風、卸料三平衡），機立窯生產者普遍選用滑差電機作為盤塔式卸料裝置的動力。該電機在同等條件下運行較普通Y系統(tǒng)列電機多耗電20%而且調整特性軟，帶載能力差，在粉塵嚴重的水泥行業(yè)滑差頭故障頻頻，維修困難，以多耗20%的電能，換來調整特性軟，是很不合適的。

目前該廠有卸料機2臺，功率為22KW,轉速1460轉/r，額定電流為45A的滑差調速電機，實際運行的轉速為400轉/r，滑差調速電機屬典型的通過轉差率來調速的，隨著轉速的降低，轉差率增大，由此引起的內轉子轉差功率增加部分，全部轉變?yōu)闊崮軗p耗，系統(tǒng)效率顯著下降。

三、系統(tǒng)配置

1）立窯螺茨風機改造方案

針對以上的工況，我公司認為可以采用以下的改造方案：

a 將原拖動系改造為變頻調速拖動系統(tǒng)，兩套變頻調速拖動系統(tǒng)選       用的變頻器分別為ALPHA6000  3220G、ALPHA6000  3200G型，兩套系統(tǒng)原理一樣。變頻改造后的供風系統(tǒng)是在保留原降壓啟動控制系統(tǒng)的基礎上增加一套變頻調速系統(tǒng)與原控制系統(tǒng)并聯(lián)，形成的雙回路控制系統(tǒng)。其特點是雙控制回路互為備用可靠性高，設備檢修時不用停機，保障了生產的連續(xù)進行。關閉放風門，通過改變電機的轉速來改變系統(tǒng)供風量，從而達到節(jié)能降耗的目的。系統(tǒng)圖如下：

b 為方便窯面操作人員控制風量，將變頻器設置為端子控制，控制信號引至窯面，在窯面裝一操作面板，通過操作面板便可控制風機的啟停、調節(jié)供風量，操作人員根據煅燒工況，可隨意調節(jié)風量大小。操作面板上安裝有一轉速表，可指示風機電機轉速。

接線圖如下：

2）：立窯卸料系統(tǒng)改造方案

將22KW的滑差調速電機的滑差頭鉆孔裝配螺絲，使電機軸與負載軸作硬性連接，如滑差電機快到使用壽命可更換成普通的籠形電機，改造后的電機通過變頻器來啟動和調度。盤塔式卸料裝置屬典型的恒轉矩負載，用變頻調速代替原來的滑差調速系統(tǒng)效率大大提高，下圖為兩種交流調速系統(tǒng)拖動恒轉矩負載所需的功率隨轉速變化的曲線，圖中斜線部分為兩系統(tǒng)所需功率之差，由下圖可知負載轉速越低，變頻系統(tǒng)節(jié)能效果越顯著。

四、改造收益

改造后用戶受益

a 改善生產工藝。

改造后可根據生產的不同階段平滑地調節(jié)供風量，使保證了產品的質量。

b 改善生產環(huán)境。

由于變頻器可任意調節(jié)風機電機轉速，因此可按所需風量準確調節(jié)風量，無須旁路放風，大大降低因排風引起的噪音，減少水泥粉塵污染。

c 減少設備維護工作量。

由于變頻器具有軟起動功能，電機啟動時，無大電流沖擊，延長設備使用壽命，維護工作量大為減少。

d 節(jié)能降耗。

改造后節(jié)電效顯著，根據原設備及生產工藝狀況，節(jié)電率可達15%-40%，一般6～12個月可收回全部投資，投資回收周期短，綜合效益可觀。