变频器在水泥行业的应用

在水泥制造行业，某些功率大、且连续运行的设备耗电量高是水泥制造成本高居不下的一个重要因素。据统计在水泥制造成本中电费成本约占总成本的30%左右，因此很有必要通过对相应耗电量大的设备做一些工艺上的节能改造，利用节电的效果来降低水泥的制造成本、提高经营上的利润空间和市场竞争力。 　　根据水泥制造工艺要求，结合水泥厂所使用的生产设备，我们得到如下结论：大部分水泥厂的一些设备尤其是大功率设备在生产过程中绝大部分时间都不是满负荷,设备运行的自动化程度相当低,几乎完全靠人工调节,如立窑供风系统、成球预加水系统、生料均化给料系统、水泥选粉系统、立窑卸料系统等。我公司工程技术人员针对上述系统进行现场跟踪和研究，结合曾经改造的水泥生产线的实践经验，开发出比较成熟的水泥厂五大生产系统变频调速控制的改造方案。 方案优点：1、投资少；2、安装、调试及控制方便；3、及时保护电机和其他设备，保证设备可靠运行；4、节电效果明显，回收成本快；5、提高了生产过程的自动化程度；6、提高了生产过程的加工工艺精度。 　　 一、立窑供风系统系统 　　1、变频改造前 由于立窑供风系统是一般通过调节挡风板的开启角度的机械调节方法来满足烧结时不同的用风量，这种操作方式的缺点是： 1） 电机始终处于工作状态，电能浪费严重 2） 调节精度差，烧结的温度控制不精确； 3） 启动电流对电网冲击大； 4） 电机及风机的转速高，负荷强度重； 5） 起动时机械冲击大,设备使用寿命低; 6） 噪声大，粉尘污染严重等。 2、变频改造后 保留原供风系统，增加一套变频回路与原回路并联，形成双回路可转换控制系统，通过调节电机（风机）的转速来调节烧结时的用风量。其特点： 1） 不需要满负荷运行，节电效果好； 2） 具有软起功能，降低负荷强度，延长设备使用寿命，启动电流小，相当于增加电网容量； 3） 降低工人劳动强度，调节风量精度准确； 4） 无需旁通放风，减少水泥粉尘污染等。 二、成球预加水系统 　　生料成球工序是影响水泥熟料烧结质量的关键工序之一，其中水、料比例直接影响成球好坏。应用变频器后能通过跟踪生料供给量对成球预加水水泵的转速进行无级调速，从而实现全自动化的闭环控制，料水配合稳定，成球效果良好，大大提高水泥烧结质量。此系统改造主要为提高自动化程度和制造工艺水平考虑，由于功率较小省电效果还在其次。 三、给料系统 此系统用变频改造后，将所有送料口处的送料电机用变频器进行同步无级调速，按照需要的比例送料，提高均化效果，从根本上改善了制造工艺。 四、选粉系统 　　水泥厂选粉系统的工作原理是根据所生产的水泥的标号的不同，调节选粉机和选粉风机的转速，从而选出不同细度的水泥制品。 1、 变频改造前 老式选粉机要调整风机轴上的扇叶的数量和角度，经过对比试验达到所要求的选粉细度；新式选粉系统分选粉机和选粉风机两部分，选粉机由滑差电机调速，选粉风机靠调节挡风板角度调节用风量。这两种系统都存在操作工艺复杂、调节精度差、电能浪费严重的缺点，特别是滑差电机不但费电，由于水泥制造环境粉尘严重，因此滑差头故障率特别高，维修困难。 2、 变频改造后 只要将电机调节到一个特定的转速就能选出所需要的细度的颗粒，在节约电能的同时还做到了连续化、自动化生产，既提高了劳动效率，又降低了劳动强度，综合效益明显。 五、立窑卸料系统 　　为使水泥烧结过程中加料、供风、卸料三平衡，立窑普遍采用滑差电机（电磁调速电机）做为盘塔式卸料装置的动力，该电机不但防护等级满足不了水泥生产现场环境的需要，而且在相同输出转速的条件下消耗的功率也比系列电机高出百分之二十左右，在降低转速时相差更多，因此采用变频调速系统代替滑差调速后，解决以上所诉的缺点，且调速性能远远高于滑差调速电机，在节电的同时维修费用也大大降低，在各行业得到普遍应用。 六、其他效益分析 　　 由于变频器工作和启动时电流的下降，为其他设备的启动提供了必要的保证，无形中增加了工厂的电力容量，这对电网电压不稳和电力容量偏小的场合尤为有利,新上设备时变电所可暂不增容,可节省大量投资。 　　成功的经验充分说明了水泥行业变频改造的巨大潜力，变频改造后在短时间里仅仅靠节约电费就收回整体投资，在以后的生产经营中也能够以较低的生产成本在市场的竞争中处于更有力的位置。水泥制造的变频改造势在必行，一方面体现出公司强大的经济实力和公司领导层非凡的远见卓识，另一方面能够给公司带来丰厚的利益回报，并提高了公司生产方面的自动化程度。