5000t/d生产线窑尾高温风机变频改造

Summary: This text mainly introduces the application situation of high voltage inverter at the high-temperature air blower of kiln end of Zibo Middle Areas in Shandong Province Cement Co., Ltd., and analyzes the energy-conserving result.
Key words: High voltage inverter   High-temperature air blower   Efficiency

1引言
        在国务院提出加快建设节约型社会的政策环境下，提高水泥行业的节约型制造和应用水平，建立节约型水泥工业体系意义重大。在当前国内外能源供需矛盾突出的情况下，水泥生产企业必须通过各种途径降低能耗，以获得最佳的经济效益和最高的劳动生产率。水泥生产企业是国民经济生产中的能源消耗大户，水泥行业已被列为国家节约资源的重点领域之一。                   
        在水泥的生产中，电动机负载电耗就占成本近30％，而拖动风机用的高压电动机在电机中占有很大的比重，对于一条水泥生产线其中有25%～30%的电能是用于拖动各种类型风机上，因此做好风机电动机的降耗增效工作就显得极为重要。如果利用变频调速技术改变设备的运行速度，以调节风量的大小，可以既满足生产要求，又达到节约电能，同时减少因调节挡板而造成挡板和管道的磨损及经常停机检修所造成的经济损失。
        随着电力电子技术及电子技术的发展，变频技术日趋成熟，国际上对于风机的风量、风压调节已普遍摒弃靠调整配套的风门开度的手段，改而采用变速的电气传动调节，变频调速已成为风机、泵类节能降耗的最佳、首选的电气传动方案。高压变频器器成为国家水泥节能设计规范标准要求的设备。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”。

2 现场工艺情况及调速方式选择
        淄博鲁中水泥有限公司经过十年的持续健康发展,目前已初步形成集水泥制造、热力发电和氟化盐生产为一体的循环型经济实体，连续三年荣膺“淄博市百强工业企业”，并跨入中国水泥五十强。图1为厂区场景。

图1  厂区场景

        淄博鲁中水泥有限公司新上5000t/d新型干法水泥生产线,旋窑内燃烧产生的余热废气，在窑尾高温风机的作用下，通过预热器对进入窑尾前的生料进行预热均化，降温后的余热废气再通过高温风机抽出进入废气处理（除尘及排出）。均化好的生料预热后在回转窑内煅烧成熟料，回转窑内需要合适的气压及温度，才能使煤粉有一定的悬浮时间进行充分燃烧，生料才能在窑内达到很好的热处理。窑内因物料的堆积变化很大，所以瞬时气压变化频繁。窑尾高温风机一方面用来调整窑内气压，另一方面回转窑内锻烧后的高温熟料出来有废气，废气带灰，通过窑尾高温风机引出由电收尘器将灰尘进行处理，再将废气排掉。由于其工艺上的要求控制窑尾预热器的压力，通过DCS的控制来对高温风机的风量进行调节，高温风机的电机以前一般采用采用液力耦合器、绕线式电机转子串水阻等方式进行调速，水泥厂领导经过慎重考察，比较液力耦合器调速与高压变频调速两种高压电机调速方式，认为：
⑴高压变频器调速范围为0-100%,而液力耦合器的调速范围一般为40-95%，即高速段造成的5%的速度损失，液力耦合器最低一般只能到额定速度的40%。
⑵高压变频器在整个调速范围内都具有较高的效率（大于96%），而液力耦合器在调速越低时效率越低，本身带来不小的损耗，调速的节能效果大打折扣。
⑶高压变频器对电机及负载机械实现真正的软启动，如果工艺需要，电机可以在短时间内多次重复启动，液力耦合器不能解决电机启动问题，电机仍然为直接启动，需要启动装置，启动冲击也大，并且不能频繁启动。
⑷高压变频器是高科技产品，可靠性高，基本免维护，万一变频器故障，电机还可以直接挂电网工频运行，不会造成生产损失，而液力耦合器本身包含油路，水路等多套系统，故障率高，液力耦合器一旦故障，负载机械将无法运行，只能停机维修。维修工作量大，造成有效工作时间的缩短。
⑸高压变频器不会因为电机速度的高低而增加成本，而低速大容量的电机用液力耦合器调速，成本将大大增加，有些时候甚至无法实现。
⑹用变频调速取代液力耦合器初始投资大一些，投资回收期很短，从经济角度考虑是值得的，从节能减排的角度考虑更具有很大的社会效益。
        由于变频调速性能优于其他调速技术，安装现场条件又比较灵活。随着高压变频器的价格逐步下降，高压变频器的性价比优势越来越突出，而且水泥行业变频改造已非常普遍。经过招标方式，选取山东新风光电子科技发展有限公司生产的JD-BP38-2500F型（2500KW/10KV）高压变频器对窑尾高温风机进行变频拖动控制，改造取得了成功，本文对风光牌JD-BP38-2500F型高压变频器在5000t/d窑尾高温风机的应用情况进行简要介绍。

3现场窑尾高温风机及电机参数
3.1电机参数
 

3.2窑尾高温风机参数