台达VFD变频器在转炉煤气系统的应用

    1引言

    邯郸钢西区能源中心精制煤气加压站有一座15万立米煤气柜和四台煤气加压机，它的功能是回收一炼钢转炉煤气并向邯宝公司电厂和煤气混合站供转炉煤气。1#、2#加压机使用软启动器控制，3#、4#加压机使用变频器控制，根据转炉煤气回收的气量和用户需要气量进行自动和手动控制，同时具有转炉煤气柜柜位低和一氧化碳超标联锁跳闸功能。

    2工艺要求和控制方式

    2.1工艺参数（见表1）

表1 工艺参数

    2.2工艺要求

    根据煤气回收量和气柜柜位控制加压机运行和停止，当气柜煤气量达到3万立米并且煤气量一直增加时，开一台变频加压机；若煤气量仍继续增加并且柜位达到约10米时，再增开一台工频加压机；当回收的煤气仍继续增加时，再增开一台工频加压机。当回收的煤气量逐渐减少时，逐步停止加压机。

    2.3控制方式

    变频控制分开环和闭环控制（恒压供气）两种，加压站的控制方式为开环运行，可以选择上位控制和本地控制。本地控制时变频器选用第一套CDS和第一套MDS控制；远程控制时选用第二套CDS和第二套MDS控制。

    3设备选型

    由于变频调速在节能、调速精度、调速范围等方面具有同其它调速装置无法比拟的优越性，并且可以方便实现同自动化控制系统的通讯。结合本单位的实际情况，决定使用台达VFD变频器

    分别带3#、4#机运行。特点是：

    （1）可靠性高；

    （2）故障率低；

    （3）具有很强的逻辑编程能力；

    （4）厂内同类型变频器较多，备件方便。

    4控制原理

    4.1变频器控制原理

    变频器控制原理图如图1所示：KC1�——变频装置故障继电器；KC2——控制风机运行/停止的继电器；KC3——变频器运行继电器；KA11——控制变频器运行/停止继电器（机旁/远程共用）；KA12——机旁/集中选择；KA13——变频器禁止/允许继电器 机旁控制原理：KA12断开选择变频器第一套控制参数；KA13闭合允许变频器工作；KA11闭合，变频器运行；KC3得电提供信号接点；KC2得电控制电机风扇运行。

    远程控制原理：KA12闭合选择变频器第二套控制参数；KA13闭合允许变频器工作；KA11闭合，变频器运行；KC3得电提供信号接点；KC2得电控制电机风扇运行。

图1 变频器控制原理

    4.2电机风扇与变频器联锁控制原理

    电机风扇与变频器联锁控制原理图如图2所示：由于选用的是变频电机，电机带强制冷却风扇，因此设计电机冷却风扇回路，同时也设计了电机与冷却风扇的联锁跳闸功能。当风扇故障时，检测风机反馈信号，延时间10秒，变频器跳闸。通过使用两个自由功能块（U950.97和U297.F）对风扇和变频联锁功进行编程。

图2 电机风扇与变频器联锁逻辑图

    5设备运行情况及运用变频器后的优越性

    （1）试运行时，电机在频率25－29之间存在机械共振，后设置变频跳跃频率点，避开共振区，加压机稳定运行；实际调速时，可降到额定的45%，各种参数符合其特性曲线。

    （2）变频器自身保护功能完善，保护功能更多，更灵敏，加强了对电机的保护。

    （3）变频系统安装、调试在2011年1月份完成并开始运行。通过变频可以减少工作人员的工作量、保护管道、节省电耗，在选型及可行性认证中加压站投入了比较大的精力。

    6结束语

    变频装置其节能效果明显，采用变频调速后，实现了电机的软启动，延长了电机的寿命，同时出口阀门全开，减少了对管道的震动和磨擦，为我厂创造了可观的经济效益。

    作者简介

    黄泽林（1970-）女 工程师，现任职于邯郸钢铁集团西区设备动力部。