众所周知,冶金行业是国民经济生产中的耗能大户和污染大户。在冶金行业生产过程中,风机和水泵的耗电量占到其生产成本的35%~45%。近几年,国家实行节能减排政策,针对冶金行业等耗能大户重点改造;通过几年的发展和总结,现国产高压变频器在风机水泵负载上的节能技术日趋成熟,节能减排效果明显 。
在冶金行业有诸多设备具有变频应用前景和空间,但是其中广泛推广、被众多用户所接受的还主要集中在风机和循环水泵两类负载上。冶金行业典型应用负载有很多种,其中烧结主抽风机、高炉鼓风机及制氧压缩机的功率较大,其运行速度由不同工
况而改变,节能改造效果明显。烧结主抽风机由于其工艺的节能空间大,很多EMC厂家对其改造很感兴趣。
图1 同步电机及主抽风机
一 背景
1.1烧结工艺过程
为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀,并且保证高炉的透气性,需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10~25mm的块状原料铁矿粉。造块目前主要有两种方法:烧结法和球团法。两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。目前以抽风工艺烧结为多,烧结机分为带式和环式。
烧结工艺是指根据原料特性所选择的加工程序和烧结工艺制度,它对烧结生产的产量和质量有着直接而重要的影响。按照烧结过程的内在规律选择合适的工艺流程和操作制度,利用现代科学技术成果,强化烧结生产过程,能够获得先进的技术经济指标,保证实现高产、优质、低耗。本生产工艺流程有原料的接受,兑灰,拌合,筛分破碎及溶剂燃料的破碎筛分,配料,混料,点火,抽风烧结,抽风冷却,破碎筛分,除尘等环节组成。目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。
1.2节能改造
河北龙凤山铸业烧结厂烧结为110m2的带式烧结,该线配置了1台上海某电机厂10kV/5600kW有刷同步电机,负载为烧结主抽风机(图2);另外2台10kV/710kW异步电机,负载为烧结环冷风机,一用一备。目前主抽风机启动运行方式为工频异步降压软运行,同步投励。
该生产线的主抽风机为挡板调节, 烧结机料厚在700mm左右,根据料层的透气性,主抽风机风门开度在70%左右,维持负压在-16 kPa,以保证成品率为准。环冷风机以保证冷却效果为准。此方案主要对烧结主抽风机进行变频改造和分析。
图2 主抽风机烟囱
二、改造方案
2.1 设备参数
电机额定电压10KV,额定功率5600KW,功率因素0.9,采用Y型接法。风机具体参数如下:
(御风)