合康变频器在河北燕赵水泥有限公司日产5000t生产线上的应用

用户现场DCS中控系统

河北燕赵水泥有限公司是一家民营股份制企业，公司地处石家庄鹿泉市宜安镇西，占地423亩，西临平山县城10公里，东距省会石家庄25公里，南到鹿泉市20公里，北倚黄壁庄水库3公里，石微公路、石闫公路自公司前后经­过，交通条件十分便利，人文自然环境非常优美。

公司拥有一条日产5000吨新型干法熟料生产线（带余热发电）及其配套设施，是河北省发展与改革委员会核准的重点工程，项目由天津水泥工业设计研究院承揽设计，技术与装备先进，采用了大型辊式立磨、二档短窑、第三代预热器、步进式冷却机、纯低温余热发电、变频技术、高效除尘器等先进的节能减排技术和装备，是代表中国水泥最高水平的天津水泥工业设计研究院最新一代技术与装备应用节能减排示范线，成熟的技术成果、先进的工艺装备为公司今后优质、高产、低耗提供了有利保障，也为公司可持续发展奠定了坚实的基础。

窑头排风机、窑尾排风机、煤磨排风机原­来采用风门调节风量与风压，在窑内负压发生变化时。需人工调节风门，由于人调节不准，造成电能严重的浪费。

循­环风机与高温风机采用水电阻起动，采用液力耦合器调节风量与风压，由于液力耦合器漏油，需要经­常加油，经­常由于液力耦合器的故障引起停产，厂方决定对循­环风机与高温风机的调速系统进行变频改造。

6KV 4000KW循­环风机与电机参数

电机参数：

电机型号：YRKK 800-6

额定转速：995r/min

额定功率：4000kW         额定电流：472 A     工频运行电流：  A

额定功率因数：0.86

循­环风机参数: （使用水电阻柜起动，配液力耦合器调速）

额定功率：4000kW         额定转速：990r/min    实际转速：800 r/min

额定风量: 980000 m3/h    额定风压：10100 Pa

6KV 3200KW高温风机与电机参数

电机参数：

电机型号：YRKK 800-6

额定转速：993r/min

额定功率：3200kW        额定电流：381 A     工频运行电流：279A

额定功率因数：0.85    

高温风机参数:（使用水电阻柜起动，配液力耦合器调速）

额定功率：3200kW         额定转速：980r/min    实际转速：820r/min

额定风量: 750000m3/h        额定风压：9700Pa

6kV 1400kW窑尾排风机与电机参数

电机参数：

电机型号：YK 1400-2

额定转速：2980r/min

额定功率：1400kW            额定电流：169 A

额定功率因数：0.845

窑尾排风机参数:（使用风门挡板调节风量风压）

额定功率：1400kW            额定转速：2980r/min   

额定风量: 450000 m3/h       额定风压：7600 Pa    风门开启度：63% 左右

6KV 1000KW窑头排风机与电机参数

电机参数：

电机型号：YK 1000-2

额定转速：2980r/min

额定功率：1000kW            额定电流：121 A

额定功率因数：0.845

窑头排风机参数: （使用风门挡板调节风量风压）

额定功率：1000kW              额定转速：2980r/min

额定风量: 310000 m3/h       额定风压：7600  Pa        风门开启度：65% 左右

6KV 630KW煤磨排风机与电机参数

电机参数：

电机型号：YK 630-2           额定转速：2980r/min

额定功率：630kW                额定电流：77 A

额定功率因数：0.84

窑头排风机参数: （使用风门挡板调节风量风压）

额定功率：630kW            

额定转速：2980r/min   风门开启度：60% 左右

额定风量: 260000 m3/h       额定风压：5700  Pa

经­过对原­系统进行分析，对原­系统的风压控制由原­来的液力耦合器调节改为变频器调节，即取消原­液力耦合器，将电机与液力耦合器之间用一连接轴取代液力耦合器连通，而由变频器对电机本身进行调速，最后达到调整窑尾预热器（高温风机入口）的压力为工况要求值。

变频器设备接入用户侧高压开关和拟改造电机之间，变频器控制接入原­有的DCS系统，由DCS系统来完成正常操作。为了充分保证系统的可靠性，变频器同时加装工频旁路装置，可在变频回路故障时将电机切换至工频状态下运行。变频器故障时，电机切换到工频运行，这时风机转速会升高，风压会发生很大变化，影响窑内物料的煅烧质量，故此时应及时在DCS上对高温风机的风门进行及时调节，降低风机输出风量至工况要求值。变频器及其工频旁路开关由变频器整体配套提供。电机、高压断路保留了用户原­有设备。

根据水泥厂提供的负载参数及运行工况配用的变频器如下

水泥厂高温风机变频改造前后，我们对相应的运行数据进行了统计，现将部分数据分析整理如下。

6kV 3200kW窑尾高温风机改造前后对比表

静态节电量 2476-1886=590度              静态节电率：590/2476=23.82%

由于使用了变频器提高了产量,应以总产量计量动态节电量.

动态节电:((2476×24)/4800-(24×1886)/4986=12.38-9.07=3.31

动态节电量: 26.73%×2476=661 度.      动态节电率 9.07/12.38=26.73%

目前，水泥行业的竞争非常激烈，但关键还是制造成本的竞争。电动机电耗占成本近30％，拖动风机用的高压电动机在电机中占有很大的比重，因此做好电动机的降耗增效工作就显得极为重要。对高温风机进行高压变频节能改造不管从操作、运行维护，还是节能方面都取得了很好的效果，是成功的。国内高压变频调速器节能技术目前已经­比较成熟，是水泥厂节能改造的理想设备，具有很高的推广价值。