发表于：2010/7/1 15:58:39
#0楼
动力源高压变频器在山东上联水泥厂高温风机应用
洪春
目前，高压变频调速技术已基本成熟，水泥厂大功率风机设备迫切需要变频调速以节能减排。并且，我国在2007年10月25日颁布、2008年5月1日起执行的强制性标准《GB50443-2007水泥厂节能设计规范》中的第4.3.5条规定：“窑尾高温风机应采用变频调速装置”。山东上联水泥经过多方考察，选择了动力源高压变频器对其高温风机进行变频改造，高温风机是水泥生产关键设备，所以设备选型至关重要。近年来，动力源生产的HINV系列高压变频器在水泥行业取得了很大的业绩，产品稳定运行，赢得了客户认可。
一．变频调速工况及原调速方式分析
现场高温风机1250kW，采用北京动力源HINV-10/1570B高压变频器，在原高温风机的电机与风机之间，配有液力耦合器对风机进行调速，整个工艺过程主要是通过控制室DCS的控制来调节液力耦合器的速度从而调整风机的风量，达到控制窑内负压。在运行时仍靠风机挡板进行风量调节。
而电动机采用变频调速后，电动机转轴与负载直接相连，但电动机不再由电网直接供电，而是由变频器供电，变频器通过改变电动机的供电频率改变电机转速，因此可以实现相当宽的频率范围内无级调速，而且在全范围内具有优异的效率和功率因素特性。液力偶合器是通过控制工作腔内工作油液的动量矩变化，来传递电动机能量并改变输出转速的，电动机通过液力偶合器的输入轴拖动其主动工作轮，对工作油进行加速，被加速的工作油再带动液力偶合器的从动工作涡轮，把能量传递到输出轴和负载，这样，可以通过控制工作腔内参与能量传递的工作油多少来控制输出轴的力矩，达到控制负载的转速的目地。因此液力偶合器也可以实现负载转速无级调节。
由两种调速原理可分析出，变频调速比液力偶合器调速在节能方面，功率因素、起动性能、运行可靠性、运行维护、调节及控制特性、投资及回报等方面有绝对优势。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，变频器控制接入原有的DCS系统，由DCS系统来完成正常操作。
二．变频调速方案
(1)高温风机是水泥生产的关键设备，由于“塌料”造成的高温风机过负荷导致的变频器保护停机现象，将给水泥生产线造成更多的损害。所以风机高压变频改造时合理对原配液耦的处理，保留了原工频回路，配备了手动刀闸旁路柜。当变频器故障或检修时，可通过手动方式切换到工频回路，仍旧用原回路完成高温风机启动。采用如下图所示主系统图。
(2)系统可设定过载保护，避免了高温风机运行中由于“塌料”所导致的反复跳机。
(3)控制端子与DCS系统之间采用硬接线方式连接，实现远程操作及监视变频器状态。
(4)整个变频系统采用强制空冷散热。独立的风道设计，保证高压变频器整体冷却通风要求。
三．变频调速节能效果
（1）按时间计算节电率。
安装节能器设备名称 设备型号 设备功率（kW） 原调节方式 安装节能设备前平均每小时耗电量(kW.h) 安装节能设备前平均每月耗电量(kW.h) 安装节能设备后平均每小时耗电量(kW.h) 安装节能设备后平均每月耗电量(kW.h) 平均每月节电量(kW.h) 节电率
高温风机 HINV-10/1570B 1250kW 液偶 1074.02kW/小时 773294.4kW/月 884.75kW/小时 637020kW/月 136274.4kW/月 17.62%
（1）按产量计算节电率。
设备名称 设备型号 设备功率（kW） 原调节方式 安装节能设备前吨电耗 安装节能设备后吨电耗 节电率
高温风机 HINV-10/1570B 1250kW 液偶 9.01kW.h/t 7.38 kW.h/t 18.09%
节能效益明细：
按电机每小时耗电情况下每月节电费为：72225.43元
136274.4kW/月×0.53元/ kW.h=72225.43元
四．总结
设备改造后，稳定运行。同时取得了操作方便，保护功能更加完善，减低了设备故障率，使设备维护费用低等一些优点，目前，水泥行业的竞争非常激烈，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。在我国交流变频调速传动装置已在水泥行业，如风机、水泵广泛应用，并已取得较好的经济节能效益。动力源高压变频器取得了很大的业绩，故障率较小，是水泥厂节能改造的理想设备，具有很高的应用价值。
洪春
目前，高压变频调速技术已基本成熟，水泥厂大功率风机设备迫切需要变频调速以节能减排。并且，我国在2007年10月25日颁布、2008年5月1日起执行的强制性标准《GB50443-2007水泥厂节能设计规范》中的第4.3.5条规定：“窑尾高温风机应采用变频调速装置”。山东上联水泥经过多方考察，选择了动力源高压变频器对其高温风机进行变频改造，高温风机是水泥生产关键设备，所以设备选型至关重要。近年来，动力源生产的HINV系列高压变频器在水泥行业取得了很大的业绩，产品稳定运行，赢得了客户认可。
一．变频调速工况及原调速方式分析
现场高温风机1250kW，采用北京动力源HINV-10/1570B高压变频器，在原高温风机的电机与风机之间，配有液力耦合器对风机进行调速，整个工艺过程主要是通过控制室DCS的控制来调节液力耦合器的速度从而调整风机的风量，达到控制窑内负压。在运行时仍靠风机挡板进行风量调节。
而电动机采用变频调速后，电动机转轴与负载直接相连，但电动机不再由电网直接供电，而是由变频器供电，变频器通过改变电动机的供电频率改变电机转速，因此可以实现相当宽的频率范围内无级调速，而且在全范围内具有优异的效率和功率因素特性。液力偶合器是通过控制工作腔内工作油液的动量矩变化，来传递电动机能量并改变输出转速的，电动机通过液力偶合器的输入轴拖动其主动工作轮，对工作油进行加速，被加速的工作油再带动液力偶合器的从动工作涡轮，把能量传递到输出轴和负载，这样，可以通过控制工作腔内参与能量传递的工作油多少来控制输出轴的力矩，达到控制负载的转速的目地。因此液力偶合器也可以实现负载转速无级调节。
由两种调速原理可分析出，变频调速比液力偶合器调速在节能方面，功率因素、起动性能、运行可靠性、运行维护、调节及控制特性、投资及回报等方面有绝对优势。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，变频器控制接入原有的DCS系统，由DCS系统来完成正常操作。
二．变频调速方案
(1)高温风机是水泥生产的关键设备，由于“塌料”造成的高温风机过负荷导致的变频器保护停机现象，将给水泥生产线造成更多的损害。所以风机高压变频改造时合理对原配液耦的处理，保留了原工频回路，配备了手动刀闸旁路柜。当变频器故障或检修时，可通过手动方式切换到工频回路，仍旧用原回路完成高温风机启动。采用如下图所示主系统图。
(2)系统可设定过载保护，避免了高温风机运行中由于“塌料”所导致的反复跳机。
(3)控制端子与DCS系统之间采用硬接线方式连接，实现远程操作及监视变频器状态。
(4)整个变频系统采用强制空冷散热。独立的风道设计，保证高压变频器整体冷却通风要求。
三．变频调速节能效果
（1）按时间计算节电率。
安装节能器设备名称 设备型号 设备功率（kW） 原调节方式 安装节能设备前平均每小时耗电量(kW.h) 安装节能设备前平均每月耗电量(kW.h) 安装节能设备后平均每小时耗电量(kW.h) 安装节能设备后平均每月耗电量(kW.h) 平均每月节电量(kW.h) 节电率
高温风机 HINV-10/1570B 1250kW 液偶 1074.02kW/小时 773294.4kW/月 884.75kW/小时 637020kW/月 136274.4kW/月 17.62%
（1）按产量计算节电率。
设备名称 设备型号 设备功率（kW） 原调节方式 安装节能设备前吨电耗 安装节能设备后吨电耗 节电率
高温风机 HINV-10/1570B 1250kW 液偶 9.01kW.h/t 7.38 kW.h/t 18.09%
节能效益明细：
按电机每小时耗电情况下每月节电费为：72225.43元
136274.4kW/月×0.53元/ kW.h=72225.43元
四．总结
设备改造后，稳定运行。同时取得了操作方便，保护功能更加完善，减低了设备故障率，使设备维护费用低等一些优点，目前，水泥行业的竞争非常激烈，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。在我国交流变频调速传动装置已在水泥行业，如风机、水泵广泛应用，并已取得较好的经济节能效益。动力源高压变频器取得了很大的业绩，故障率较小，是水泥厂节能改造的理想设备，具有很高的应用价值。