【2017年整理】水泥厂高温风机改造方案.docVIP

KT仟亿 高压变频节能设计方案 北京仟亿达科技有限公司 一、前言 高压交流变频调速技术是90年代迅速发展起来的一种新型电力传动调速技术，主要用于交流电机的变频调速，其技术和性能远远胜过以前采用的调速方式（如串级调速、液力耦合器调速、转子水阻调速等）。高压变频以其显著的节能效益、高的调速精度、宽的调速范围、完善的保护功能、方便的通信功能，得到了广大用户的认可和市场的确认，成为企业电机节电方式的首选方案。变频调速技术现已被应用于各行各业，于水泥取得了许多成功的经验，并取得了显著的经济效益Q与转速n成正比；输出压力H与转速n2正比；输出轴功率P与转速n3正比；即： Q1/Q2＝n1/n2 H1/H2＝(n1/n2)2 P1/P2＝(n1/n2)3 当机低于额定转速时节电为 E=〔1-( n′/n)3〕×P×T (kWh)式中： n——额定转速n′—— 实际转速P——额定转速时电机功率 T——工作时间可见，通过变频改造，不但节能而且大大提高了设备运行性能。以上公式为提供了充分理论依据。 图6 窑烧成系统流程简图 旋窑是一个有一定斜度的圆筒状物，预热机来的料从窑尾进入到窑中，借助窑的转动来促进料在旋窑内搅拌，使料互相混合、接触进行反应物料依靠窑筒体的斜度及窑的转动在窑内向前运动。窑燃烧产生的，， 图7 变频器连接图 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，且切换方式为自动切换。变频器故障时，电机自动切换到工频运行，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，我公司为2000t的窑尾高温风机配置KT系列高压变频器，其主要参数为：变频器型号KT-06/1800B，隔离变压器容量1800KVA，旁路开关柜容量400A。为2500t的窑尾高温风机配置KT系列高压变频器，其主要参数为：变频器型号KT-06/2000B，隔离变压器容量2000KVA，旁路开关柜容量400A。 3、改造过程简述 用户触摸屏 由于原电机控制为液力耦合器调速，为了安装变频器，必须重新设计变频器专用房。根据现场环境，我们选择在高压配电室旁另建一变频器专用房，此地方距高压室较近，动力电缆敷设方便。 由于现场灰尘较大，而变频器为强迫风冷，设备内空气流通量较大，为保障变频器尽量少受外界灰尘的影响，在房间通风设计上，设计了大面积专用进风窗，房间不另设其它窗口，基本上是密闭设计。通风窗采用专用过滤棉滤网，这样使进入变频器室内的空气经过通风窗滤灰，进入变频器室内的灰尘大大减小。 由于本变频器功率较大，为保证足够的通风冷却效果，在变压器柜顶和功率柜顶分别独立安装了一整体风罩，与各自的出风口连成整体，保证变频器整体冷却通风要求。 为减小安装成本，动力电缆保留了原高压柜至电机的电缆，将电缆原接线由高压柜牵至变频器，再重新由高压柜到变频器敷设一根动力电缆，由于变频器房紧邻高压室，此电缆长度较短。 变频改造后，由于需要取消原液力耦合器，我们按照液力耦合器的联接尺寸设计制作了一套直接连接轴来代替液耦。连接轴的基座安装尺寸、轴连接中心尺寸、轴径尺寸、轴与电机及风机侧的连接靠背轮均与原液耦一致，安装时，仅需将原液耦拆除，将连接轴代替液力耦合器，现场仅作少量调整即可达到安装要求，而不用对风机及电机作任何调整，安装方便快捷。 四、高压变频器取代液力耦合器节能分析 1、液耦调速与变频调速的耗电分析 水泥厂原高温风机带有液力耦合器调速，现将液耦调速改造为变频器调速。图8为液力耦合器进行风机调整时的典型耗能曲线，表的耗电特性 η： 液力偶合器的效率Ns：液力偶合器的损失功率I： 液力偶合器的输出与输入转速之比Nd：电机功率Nf：负载功率 图 液力偶合器的功率损失图 表的耗电特性 风量 % 轴功率 液力偶合器 变频调速 变频 电机输入 总损失 电机输入 总损失 100 100 108 8 108 8 90 72.9 86 13.1 79 6 8.3 80 51.2 68 16.8 55 3.8 19.1 70 34.3 52 17.7 38 3.7 26.9 60 21.6 39 17.4 25 3.4 35.9 50 12.5 29 16.5 15 2.5 48.3 40 6.4 21 14.6 9 2.6 57.1 30 2.7 15 12.3 5 2.3 66.7 变频运行时高温风机风量按85%计算，从表中查得对应的变频比液耦节电率为： 19.1×（100-85.7）/（100-8