變頻器在水泥行業(yè)的應(yīng)用
2007/12/3 15:27:00
在水泥制造行業(yè),某些功率大、且連續(xù)運行的設(shè)備耗電量高是水泥制造成本高居不下的一個重要因素。據(jù)統(tǒng)計在水泥制造成本中電費成本約占總成本的30%左右,因此很有必要通過對相應(yīng)耗電量大的設(shè)備做一些工藝上的節(jié)能改造,利用節(jié)電的效果來降低水泥的制造成本、提高經(jīng)營上的利潤空間和市場競爭力。 根據(jù)水泥制造工藝要求,結(jié)合水泥廠所使用的生產(chǎn)設(shè)備,我們得到如下結(jié)論:大部分水泥廠的一些設(shè)備尤其是大功率設(shè)備在生產(chǎn)過程中絕大部分時間都不是滿負荷,設(shè)備運行的自動化程度相當?shù)?幾乎完全靠人工調(diào)節(jié),如立窯供風(fēng)系統(tǒng)、成球預(yù)加水系統(tǒng)、生料均化給料系統(tǒng)、水泥選粉系統(tǒng)、立窯卸料系統(tǒng)等。我公司工程技術(shù)人員針對上述系統(tǒng)進行現(xiàn)場跟蹤和研究,結(jié)合曾經(jīng)改造的水泥生產(chǎn)線的實踐經(jīng)驗,開發(fā)出比較成熟的水泥廠五大生產(chǎn)系統(tǒng)變頻調(diào)速控制的改造方案。 方案優(yōu)點:1、投資少;2、安裝、調(diào)試及控制方便;3、及時保護電機和其他設(shè)備,保證設(shè)備可靠運行;4、節(jié)電效果明顯,回收成本快;5、提高了生產(chǎn)過程的自動化程度;6、提高了生產(chǎn)過程的加工工藝精度。 一、立窯供風(fēng)系統(tǒng)系統(tǒng) 1、變頻改造前 由于立窯供風(fēng)系統(tǒng)是一般通過調(diào)節(jié)擋風(fēng)板的開啟角度的機械調(diào)節(jié)方法來滿足燒結(jié)時不同的用風(fēng)量,這種操作方式的缺點是: 1) 電機始終處于工作狀態(tài),電能浪費嚴重 2) 調(diào)節(jié)精度差,燒結(jié)的溫度控制不精確; 3) 啟動電流對電網(wǎng)沖擊大; 4) 電機及風(fēng)機的轉(zhuǎn)速高,負荷強度重; 5) 起動時機械沖擊大,設(shè)備使用壽命低; 6) 噪聲大,粉塵污染嚴重等。 2、變頻改造后 保留原供風(fēng)系統(tǒng),增加一套變頻回路與原回路并聯(lián),形成雙回路可轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng),通過調(diào)節(jié)電機(風(fēng)機)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)燒結(jié)時的用風(fēng)量。其特點: 1) 不需要滿負荷運行,節(jié)電效果好; 2) 具有軟起功能,降低負荷強度,延長設(shè)備使用壽命,啟動電流小,相當于增加電網(wǎng)容量; 3) 降低工人勞動強度,調(diào)節(jié)風(fēng)量精度準確; 4) 無需旁通放風(fēng),減少水泥粉塵污染等。 二、成球預(yù)加水系統(tǒng) 生料成球工序是影響水泥熟料燒結(jié)質(zhì)量的關(guān)鍵工序之一,其中水、料比例直接影響成球好壞。應(yīng)用變頻器后能通過跟蹤生料供給量對成球預(yù)加水水泵的轉(zhuǎn)速進行無級調(diào)速,從而實現(xiàn)全自動化的閉環(huán)控制,料水配合穩(wěn)定,成球效果良好,大大提高水泥燒結(jié)質(zhì)量。此系統(tǒng)改造主要為提高自動化程度和制造工藝水平考慮,由于功率較小省電效果還在其次。 三、給料系統(tǒng) 此系統(tǒng)用變頻改造后,將所有送料口處的送料電機用變頻器進行同步無級調(diào)速,按照需要的比例送料,提高均化效果,從根本上改善了制造工藝。 四、選粉系統(tǒng) 水泥廠選粉系統(tǒng)的工作原理是根據(jù)所生產(chǎn)的水泥的標號的不同,調(diào)節(jié)選粉機和選粉風(fēng)機的轉(zhuǎn)速,從而選出不同細度的水泥制品。 1、 變頻改造前 老式選粉機要調(diào)整風(fēng)機軸上的扇葉的數(shù)量和角度,經(jīng)過對比試驗達到所要求的選粉細度;新式選粉系統(tǒng)分選粉機和選粉風(fēng)機兩部分,選粉機由滑差電機調(diào)速,選粉風(fēng)機靠調(diào)節(jié)擋風(fēng)板角度調(diào)節(jié)用風(fēng)量。這兩種系統(tǒng)都存在操作工藝復(fù)雜、調(diào)節(jié)精度差、電能浪費嚴重的缺點,特別是滑差電機不但費電,由于水泥制造環(huán)境粉塵嚴重,因此滑差頭故障率特別高,維修困難。 2、 變頻改造后 只要將電機調(diào)節(jié)到一個特定的轉(zhuǎn)速就能選出所需要的細度的顆粒,在節(jié)約電能的同時還做到了連續(xù)化、自動化生產(chǎn),既提高了勞動效率,又降低了勞動強度,綜合效益明顯。 五、立窯卸料系統(tǒng) 為使水泥燒結(jié)過程中加料、供風(fēng)、卸料三平衡,立窯普遍采用滑差電機(電磁調(diào)速電機)做為盤塔式卸料裝置的動力,該電機不但防護等級滿足不了水泥生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境的需要,而且在相同輸出轉(zhuǎn)速的條件下消耗的功率也比系列電機高出百分之二十左右,在降低轉(zhuǎn)速時相差更多,因此采用變頻調(diào)速系統(tǒng)代替滑差調(diào)速后,解決以上所訴的缺點,且調(diào)速性能遠遠高于滑差調(diào)速電機,在節(jié)電的同時維修費用也大大降低,在各行業(yè)得到普遍應(yīng)用。 六、其他效益分析 由于變頻器工作和啟動時電流的下降,為其他設(shè)備的啟動提供了必要的保證,無形中增加了工廠的電力容量,這對電網(wǎng)電壓不穩(wěn)和電力容量偏小的場合尤為有利,新上設(shè)備時變電所可暫不增容,可節(jié)省大量投資。 成功的經(jīng)驗充分說明了水泥行業(yè)變頻改造的巨大潛力,變頻改造后在短時間里僅僅靠節(jié)約電費就收回整體投資,在以后的生產(chǎn)經(jīng)營中也能夠以較低的生產(chǎn)成本在市場的競爭中處于更有力的位置。水泥制造的變頻改造勢在必行,一方面體現(xiàn)出公司強大的經(jīng)濟實力和公司領(lǐng)導(dǎo)層非凡的遠見卓識,另一方面能夠給公司帶來豐厚的利益回報,并提高了公司生產(chǎn)方面的自動化程度。
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