1、背景情況 轉(zhuǎn)爐吹煉過程中，爐口會排出大量棕紅色的煙氣，煙氣溫度高、含有易燃氣體和金屬顆粒，按照我國1996年頒布的《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297-1996），對煙氣必須冷卻、凈化，由引風(fēng)機將其排至煙囪放散或輸送到煤氣回收系統(tǒng)中備用。撫順新?lián)徜摕掍摱可a(chǎn)采用“三吹三”方式，每個轉(zhuǎn)爐都配有一套除塵系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)采用二級文氏管煙塵凈化方式，煙道直徑φl.6m，煙氣輸送管線820mm，風(fēng)機型號D700，電機功率440kW/6kV。由于轉(zhuǎn)爐周期性間斷吹氧，為滿足節(jié)能和環(huán)保要求，要求風(fēng)機在整個煉鋼工作周期內(nèi)變速運行，吹氧時高速運行，不吹氧時低速運行。原來采用液力耦合器調(diào)速，高速2700r/min（設(shè)計2900r/min），低速800 r/min。由于液力耦臺器技術(shù)的局限性，使得： 1）調(diào)速范圍在30％～90％之間，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定；而且，低速800r/rain仍然偏高，造成能源浪費，高速運行時，液力耦臺器有時丟轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)爐爐口冒煙。 2）經(jīng)過10多年的使用，液力耦臺器已嚴重老化，需經(jīng)常更換軸承，造成轉(zhuǎn)爐停產(chǎn)，不能滿足連續(xù)生產(chǎn)的需要。 3）電動機的效率低，損耗大，尤其低速運行時，效率極低。 4）調(diào)節(jié)精度低、線性度差，響應(yīng)慢。 5）起動電流仍比較大，影響電網(wǎng)穩(wěn)定。 6）液力耦合器故障時，無法切換至工頻旁路運行，必須停機檢修。 7）漏油嚴重，對環(huán)境污染大，地面被油污蝕嚴重。 鑒于液力耦臺器存在上述眾多問題，對其進行改造已成當務(wù)之急。為了提高風(fēng)機的運行效率，解決使用液力耦合器帶來的眾多問題，新?lián)徜摏Q定進行變頻改造。 2、變頻器改造方案 除塵風(fēng)機是除塵凈化系統(tǒng)的動力中樞，一旦除塵風(fēng)機不能正常運行，不但影響生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟損失，還有可能危脅到現(xiàn)場人員的安全；另外，調(diào)速系統(tǒng)工作的環(huán)境比較惡劣；同時轉(zhuǎn)爐又周期性間斷吹氧；所以，和除塵風(fēng)機配套的高壓調(diào)速系統(tǒng)，要求具有極高的可靠性?；谝陨瞎ぷ魈攸c，對變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要要求如下：①要求變頻器要有高可靠性，長期運行無故障。②要求變頻器有旁路功能，一旦出現(xiàn)故障，可使電機切換到工頻運行。③調(diào)速范圍要大，效率要高。④具有邏輯控制能力，可以自動按照吹氧周期升降速。⑤有共振點跳轉(zhuǎn)置，能使電機避開共振點運行，讓風(fēng)機不喘震。 經(jīng)過多方調(diào)研、比較，最后新?lián)徜撏本├氯A福技術(shù)有限公司臺作，共同制定了1號轉(zhuǎn)爐除塵風(fēng)機的變頻改造方案，改造方案如下。 2.1 設(shè)備配置（見圖1） [ALIGN=CENTER] 圖1[/ALIGN] KM-變頻器供電的高壓真空斷路， KG1、KG2、KG3-真空接觸器， BPO-HARSVERT-A067080變頻器， DJ-440kw/6kv異步電動機， KM—原有高壓開關(guān)， M-原有異步自動機，如果將來擴容到630kw/6kw通三相異步電動機，變頻器必須具備驅(qū)動能力。 風(fēng)機高速運行時，如果變頻器出現(xiàn)嚴重故障，延時ls將電動機自動切換到工頻電網(wǎng)運行，當前吹煉周期結(jié)束后，自動斷開KG3，檢修變頻器，變頻器檢修完畢后，通過復(fù)位按鈕，自動返回原變頻調(diào)速狀態(tài)。在變頻器出現(xiàn)嚴重故障時，系統(tǒng)能夠自動轉(zhuǎn)入工頻電網(wǎng)中，負載不用停機，滿足現(xiàn)場不能停機的要求。 2.2 電動機及風(fēng)機參數(shù) 2.3 除塵風(fēng)機工藝要求 1）吹煉工藝周期（見圖2） [ALIGN=CENTER] 圖 2[/ALIGN] A到B為兌鐵加廢鋼時間：B到c為風(fēng)機升速時間，可以調(diào)節(jié)；c到D為吹氧時間；D點風(fēng)機開始減速；D到E為倒爐測溫取樣時間；E到F為出鋼時間；F到G為濺渣時間。 整個吹煉工藝周期約21min，其中高速時間（c到D）12min。高速定為45Hz，可以調(diào)節(jié)；低速定為5Hz，可以調(diào)節(jié)。 2）變頻器和現(xiàn)場接口 在B點，由現(xiàn)場提供一對閉合節(jié)點（氮氧轉(zhuǎn)換點），當現(xiàn)場氮氧轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換到吹氧狀態(tài)時，變頻器從低速向高速起動，在C點，變頻器到達高速后，給現(xiàn)場提供一對閉合節(jié)點（高速狀態(tài)節(jié)點），提示現(xiàn)場變頻器準備就緒，以便現(xiàn)場操作工進行下氧槍上作。在D點，現(xiàn)場向變頻器提供另一對閉合節(jié)點（風(fēng)機減速點），當氧槍提升時，變頻器升始降速，降速時問不作具體要求，但在減速過程中如果需要提速，變頻器應(yīng)能滿足提速要求。 風(fēng)機轉(zhuǎn)速、氮氧切換節(jié)點、氧槍位置節(jié)點三者滿足如圖3的關(guān)系。 [ALIGN=CENTER] 圖 3[/ALIGN] 現(xiàn)場提供給變頻器的兩塒節(jié)點（氮氧轉(zhuǎn)換點、風(fēng)機減速點）及變頻器提供給現(xiàn)場的高速狀態(tài)節(jié)點均為無源節(jié)點，具有2A/30VDC或0.8A/230VAC的容量。 3、設(shè)備運行情況 高壓變頻器的型號為HARSVERT-A06/080，該變頻器的生產(chǎn)、安裝、調(diào)試周期都很短，總共僅有3個多月的時間，為l號轉(zhuǎn)爐按時投產(chǎn)提供了有力的保證。 同原來使用液力耦合器比較，北京利德華福技術(shù)有限公司生產(chǎn)的高壓變頻器有以下優(yōu)點： 1）運行穩(wěn)定，安全可靠。原來使用液力耦合器大概40天左右就必須更換軸承，每次需停爐半天左右，帶來的巨大的經(jīng)濟損失。HARSVERT-A變頻器具有免維護的特點，只需定期更換柜門上的通風(fēng)濾網(wǎng)，不用停機，保證了生產(chǎn)的連續(xù)性。 2）節(jié)能效果顯著，大大降低了噸制電耗。 31電動機實現(xiàn)了真正的軟起動、軟停運，變頻器提供給電動機的無諧波干擾的正弦波電流，降低r電動機的故障次數(shù)。同時，變頻器設(shè)置共振點跳轉(zhuǎn)頻率，避免了風(fēng)機長期在共振點運行，使風(fēng)機工作平穩(wěn)，風(fēng)機軸承磨損減少，延長了電動機、風(fēng)機的使用壽命和維修周期，提高了風(fēng)機的利用時率。 4）變頻器自身保護功能完善，吲原來繼電保護比較，保護功能更多，更靈敏，大大加強了對電動機的保護。在變頻器調(diào)試期間，變頻器自動保護，報電動機過流。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電動機有一相線鼻子發(fā)牛斷裂，電機缺相運行，造成過流。我們及時進行了檢修，避免了事故的擴大化。 5）變頻器同現(xiàn)場信號無縫接口，滿足生產(chǎn)的需要。變頻器內(nèi)置PLC，現(xiàn)場信號接入靈活。轉(zhuǎn)爐為變頻器提供一對高速、低速節(jié)點，變頻器按照節(jié)點的狀態(tài)自動高速、低速往復(fù)運行；將以前儀表柜中的轉(zhuǎn)爐的煙氣流量、煙氣溫度信號接入變頻器，把儀表柜拆除，大大節(jié)約了 場地。變頻器自帶轉(zhuǎn)速測定，原來同電機相連的測速器也被取消，由變頻器為現(xiàn)場直接提供電機轉(zhuǎn)速指示。 6）適應(yīng)電網(wǎng)電壓波動能力強，有時電網(wǎng)電壓高達6.9kV，變頻器仍能正常運行。 7）同液力耦合器比較，在加速期間大大減小了噪聲，削弱了噪聲污染。由于不用定期拆換軸承，減少了機油對環(huán)境的污染，使風(fēng)機房的現(xiàn)場環(huán)境有了極大改善。 4、節(jié)能分析 改造之前，1#～3#轉(zhuǎn)爐的丁況均相同，改造后1#轉(zhuǎn)爐口可以同2#、3#轉(zhuǎn)爐作對比，最終以每噸鋼除塵電耗來分析節(jié)能數(shù)據(jù)（見附表）。 同液力耦合器比較，噸鋼除塵電耗平均減少2.76 kW•h/t： 1#轉(zhuǎn)爐年產(chǎn)鋼量今年預(yù)計為35萬t，電價為0.44元/kW•h： 年節(jié)電總額為：35萬t×2.76X0.44=425040元，節(jié)電率為39.2％。 [ALIGN=CENTER]附 表 [/ALIGN] 同時由于HARSVERT——A變頻器的可靠性，避免了原來液力耦合器發(fā)生故障時，轉(zhuǎn)爐停爐造成高爐甩鐵的情況發(fā)生，其經(jīng)濟效益、社會效益也是是巨大的。 5、結(jié)論 從幾個月的運行情況來看．北京利德華福公司生產(chǎn)的HARSVERT-A06/080高壓大功率變頻器性能好，可靠性高，節(jié)能效果明顯，滿足連續(xù)生產(chǎn)對調(diào)速系統(tǒng)的要求，我公司決定在2#、3#轉(zhuǎn)爐改造中繼續(xù)使用，目前2#、3#轉(zhuǎn)爐配套的變頻器己達現(xiàn)場，正在安裝調(diào)試中。