1引言

2006年，我國鋼產(chǎn)量繼續(xù)穩(wěn)居世界第一，然而也同時并存的是鋼鐵行業(yè)的高能耗，根據(jù)有關(guān)資料顯示，我國鋼鐵工業(yè)在全國能耗總量中的份額高達近15%，與電力、化工行業(yè)一起,位列工業(yè)能耗數(shù)量前三甲，這對于高速發(fā)展的中國鋼鐵行業(yè)無疑是不得不說的痛。顯然，淘汰高耗能的落后工藝設備，通過一系列的先進節(jié)能措施進行節(jié)能改造，采用先進的能源管理措施無疑是鋼鐵行業(yè)的當務之急。

廣耀鋼鐵有限公司是一家專業(yè)從事生鐵冶煉、鑄造、礦粉燒結(jié)、鐵精粉洗選等產(chǎn)品的生產(chǎn)的一家現(xiàn)代化企業(yè)。由于公司快速發(fā)展的需要，公司新上了一個煉鋼項目，為了提高產(chǎn)品競爭能力，降低能耗，公司對煉鋼廠轉(zhuǎn)爐的除塵風機驅(qū)動引進了最新的高壓變頻節(jié)能技術(shù)，經(jīng)過廣耀鋼鐵有限公司的工程技術(shù)人員的考察和詳細的分析，選用了深圳微能科技有限公司生產(chǎn)的win-hv系列高壓變頻器來對除塵風機進行節(jié)能改造。

每個轉(zhuǎn)爐設有一個兌鋼口和一個出鋼口，轉(zhuǎn)爐兌鋼或出鋼時，高溫的鋼水會同空氣發(fā)生劇烈的化學反應，產(chǎn)生大量的煙氣。一方面對現(xiàn)場操作的工人健康不利，另一方面也對環(huán)境造成了巨大的污染。為改善現(xiàn)場環(huán)境，降低污染，需要對鋼爐的兌鋼、出鋼進行除塵改造。廣耀轉(zhuǎn)爐大致工藝為煉一桶鋼的周期大約為100min，大致分為進料、吹煉、出料，時間大約分別為20min、60min、20min，由氧槍自動控制，也可以由操作工人根據(jù)氧槍的位置進行手動控制。

根據(jù)工藝要求，除塵風機需要二種風量來適應轉(zhuǎn)爐兌出鋼工藝要求，為此將除塵風機分為兩段速控制——-高速和低速，進料和出料為低速，吹煉為高速，而且系統(tǒng)要求高壓變頻器加速時間必須足夠短，加速時間長會影響效率和除塵效果。因此，低速到高速的時間必須控制在40s之內(nèi)，才不至于影響除塵效果。

2方案設計

根據(jù)現(xiàn)場情況和可具備的各種條件，決定采取以下改造方案。

2.1簡化控制邏輯

在現(xiàn)場直接根據(jù)出鋼口、兌鋼口的開關(guān)狀態(tài)來控制變頻器的轉(zhuǎn)速，變頻器預設2個速度點，根據(jù)現(xiàn)場所需風量不同自動調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速。采用微能高壓變頻器內(nèi)置的plc可編程的高級功能，在變頻器自帶的中文人機界面上實現(xiàn)時間和速度的給定，根據(jù)工藝要求。

2.2電氣系統(tǒng)圖

2.3應用高壓變頻器的效果

（1）延長電機和風機的使用壽命。除塵風機均為離心式風機，啟動時間長，啟動電流大（約6～8倍額定電流），對電機和風機的機械沖擊力很大，嚴重影響其使用壽命。而采用變頻調(diào)速后，可以實現(xiàn)軟起動和軟制動，對電機幾乎不產(chǎn)生沖擊，可大大延長機械的使用壽命。

（2）減少機械閥門和風機葉輪的磨損。安裝變頻調(diào)速裝置后，風機經(jīng)常工作在比原來定速時低150r/min的轉(zhuǎn)速下運行，因此，大大減少了風機葉輪的磨損，減少了風機振動。延長風機的大修周期，節(jié)省檢修費用和檢修時間。

（3）便于實現(xiàn)除塵控制系統(tǒng)自動化。除塵系統(tǒng)的的風量經(jīng)常需要根據(jù)工藝的要求變化，在過去用擋板調(diào)節(jié)時，存在執(zhí)行機構(gòu)的開度與流量的關(guān)系曲線的線性化問題。往往由于執(zhí)行機構(gòu)的磨損量過大，閥門特性發(fā)生變化，出現(xiàn)非線性問題，致使調(diào)節(jié)過程產(chǎn)生誤差，自動控制系統(tǒng)無法正常工作。而變頻調(diào)速始終保持在線性化、高精度（0.1～0.01hz）的范圍內(nèi)工作，為實現(xiàn)除塵系統(tǒng)的自動化創(chuàng)造了優(yōu)越條件。

（4）改善了工藝。投入變頻器后除塵風機可以非常平滑穩(wěn)定的調(diào)節(jié)風量，運行人員可以自如的調(diào)控，除塵風機運行參數(shù)得到了改善，提高了效率。

3微能公司高壓大功率變頻器具有獨特的優(yōu)勢

（1）輸入、輸出諧波含量低，符合并優(yōu)于ieee519～1992及gb/t14519～93標準對電壓失真和電流失真最嚴格的要求，輸入功率因數(shù)高，在調(diào)速范圍內(nèi)可達到0.97，噪音低，發(fā)熱低，不會引起電機轉(zhuǎn)矩脈動，可直接驅(qū)動普通電機，無須濾波器和功率因數(shù)補償；輸入電壓相對諧波含量為2.12%，網(wǎng)側(cè)電流畸變含量僅為1.90%，額定輸出時輸出電壓相對諧波含量為2.56%，輸出電流畸變含量只有3.44%，這些參數(shù)值遠優(yōu)于其他同類產(chǎn)品水平。

（2）win－h(huán)v系列變頻器是電壓源型變頻器，且擁有大量的電容，對電網(wǎng)變化的承受能力強，電壓變化可承受范圍為+15%～-20%。

（3）微能高壓變頻器采用特殊的風道設計，在變頻器工作狀態(tài)下，隨時可進行日常維護，大大提高維護的方便性。

（4）微能高壓變頻器變頻效率為98.5%，系統(tǒng)效率高于96%，且在整個調(diào)速范圍內(nèi)均保持不變，而早期的高-低-高變頻器，因輸入、輸出均有變壓器，存在著系統(tǒng)效率低，噪音高，發(fā)熱厲害，且速度降下來時，效率也隨之降低的問題。

（5）微能≥2500kw的大功率變頻器采用深圳微能科技有限公司獨有的空氣密閉循環(huán)水冷技術(shù)，散熱好，又可省略掉機器向戶外排風的風道，既節(jié)約成本，維護又簡單方便。

（6）微能高壓變頻器采用了獨特的結(jié)構(gòu)型式，其主控制柜位于整機低電位端，免除強電場及磁場干擾，大大提高了設備的工作穩(wěn)定性，且在正常工作時可隨時打開側(cè)面柜門觀察系統(tǒng)工作情況，使用者感到十分方便。

（7）微能避各家設計之短，沒有使用國外的小功率厚膜電路作為驅(qū)動，而是采用完全自主設計的驅(qū)動電路，使機器工作得更穩(wěn)定；加之低電感的母線結(jié)構(gòu)，使微能即使在大功率高壓變頻器也可做到得順心應手。

4實際應用效果

微能高壓變頻器自進入現(xiàn)場安裝，2臺設備均一次調(diào)試成功。自運行以來，從未出現(xiàn)任何故障，其可靠性得到了廣耀公司的一致認可和稱贊。

經(jīng)過鋼廠的工程技術(shù)人員評估，微能高壓變頻器可以為該廠帶來每年40萬元以上節(jié)能經(jīng)濟效益。

5結(jié)束語

深圳微能科技有限公司從開始進入高壓變頻器領域，至今已有3個年頭了，目前月近十臺的應用業(yè)績，受到了國內(nèi)外越來越多企業(yè)的關(guān)注。在冶金行業(yè)迫切需要最新節(jié)能技術(shù)的今天，微能公司以實際案例的應用表明微能高壓變頻器無疑是冶金鋼鐵行業(yè)高壓電機調(diào)速節(jié)能的最佳選擇。