方大特钢炼钢厂80万除尘风机变频节能改造方案设计.docVIP

方大特钢炼钢厂80万除尘风机变频节能改造方案设计 　　摘 要：方大特钢炼钢厂80万除尘系统目前使用液力耦合器启动，该除尘风机耗能量较大，且输出功率不能自动调整以适应生产负荷的变化，只能通过手动调整，这样无疑降低了负载运行效率，进而在节流损失中浪费了大量能源。该文中的几种技术方案主要针对方大特钢炼钢厂节能改造的要求，系统地阐述了高压变频技术设计方案，并就方案应用后的预期效果进行了表述，以期为除尘风机的变频改造提供参考依据。 　　关键词：除尘风机 改造方案 节能 变频器 　　中图分类号：TM344 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（b）-0088-02 　　为响应国家号召、实现单位节能降耗、提高炼钢系统的生产效率和安全可靠性，炼钢厂二次除尘风机拟采用全数字交流高压变频器作为驱动系统。变频器是电机调速的主要装置，高压变频调速系统直接串联于高压电源与高压电机之间，因现场改造、安装方便及良好的调速和节能性能，在冶金行业的节能改造项目中得到了越来约广泛的应用。应用高压变频调速技术可以大大提升系统的自动化程度、减少因调节挡板和管道而导致的挡板和管道磨损、降低常停机检修所带来的经济损失，这样既可以满足生产需求，又可以节约电能，同时还可以减少维护成本，从而达到通过改变设备运行速度来调节现场所需风压、风量的大小，同时增创炼钢厂效益的最终目的。 　　1 方案设计目的 　　该技术方案主要针对方大特钢炼钢厂节能改造的要求，系统地阐述了高压变频技术设计方案，以便于进行变频改造。 　　方大特钢炼钢厂80万除尘风机参数（见表1）――目前为液耦调速运行（共1台）。 　　2 系统方案设计 　　2.1 系统主回路控制方案 　　该方案是手动旁路的典型方案。原理是由3个高压隔离开关QS41、QS42和高压开关QF、电动机M组成（见图1）。变频运行时，QS41和QS42闭合。高压开关QF、电动机M为现场原有设备。在检修变频器时，有明显断电点，能够保证人身安全，同时也可手动使负载投入工频电网运行。改造时，将高压变频器串联进现有高压开关柜与高压电机之间，正常工作时采用变频回路，QS1和QS2闭合。 　　对于设备配套的相应高压变频器，采用若干个低压PWM变频功率单元串联的方式实现直接高压输出。变频器具有对电网谐波污染极小，输入功率因数高，输出波形质量好，不存在谐波引起的电机附加发热、转矩脉动、噪音、dv/dt及共模电压等问题的特性，不必加输出滤波器，就可以使用普通的异步电机，不需要更换电机。 　　2.2 变频器系统控制方案 　　2.2.1 系统控制方案 　　在母管上新增测压点，能较为准确地提供一个母管压力值（此为4～20 ma信号）给变频器，变频器采用闭环控制方式，可根据预先设定的系统风道所需压力，进行自动的升降速的调整。例如，两台LF炉没有炼钢的时候，除尘阀门均关闭系统压力会升高，变频器接收到这个信号后，可自动调整降低运行频率，使系统达到设定的压力值。这样既可满足现场除尘的需要，又能够节省大量的电能。 　　高压变频器和现场PLC控制系统硬接线连接的接口如下。 　　（1）需要提供的开关量输出6路：①变频器待机状态：表示变频器已待命，具备启动条件；②变频器运行状态：表示变频器正在运行；③变频器控制状态：节点闭合表示变频器控制权为现场远程控制，节点断开表示变频器控制权为本地变频器控制；④变频器轻故障：表示变频器产生报警信号；⑤变频器重故障：表示变频器发生重故障，立即关断输出切断高压；⑥电机在工频旁路：表示电动机处于工频旁路状态。以上所有数字量采用无源接点输出，定义为接点闭合时有效。除特别注明外，接点容量均为AC220 V、3 A/DC24 V，1 A。 　　（2）变频器需要提供的模拟量2路：①变频器输出转速。②变频器电机电流：变频器提供2路4～20 mADC的电流源输出（变频器供电），带负载能力均为250 Ω。 　　（3）需要提供给变频器的模拟量1路：变频器转速给定值。现场提供1路4～20 mADC二线制电流源输出，带载能力必须250 Ω，4～20 mADC对应转速低高限，须呈线性关系。 　　（4）需要提供给变频器的开关量有2路：①启动指令：干接点，3 s脉冲闭合时有效，变频器开始运行。②停机指令：干接点，3 s脉冲闭合时有效，变频器正常停机。 　　2.2.2 变频器与现场电源开关柜接口 　　（1）变频器给高压开关柜的有2路：①高压紧急分断：变频器出现重故障时，自动分断高压开关，闭点有效；②高压合闸允许：变频器自检通过或系统处于工频状态，具备上高压条件，闭点有效。以上所有数字量采用无源接点输出，定义为接点闭合时有效。除特别注明外，接点容量均为DC220 V，3 A。 　　（2）高压开关柜给变频器的状态