摘 要: 闡述了水泥廠立窯羅次風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速系統(tǒng)獲得的節(jié)能、方便技術(shù)優(yōu)勢(shì)及經(jīng)濟(jì)效益,采用易驅(qū)變頻器不僅解決了節(jié)能、安全的問題,而且不存在變頻器造成的諧波問題。水泥廠立窯煅燒熟料所耗用的電能中,羅次鼓風(fēng)機(jī)的電耗 一般占60%左右,隨著電價(jià)的調(diào)整,電費(fèi)在水泥生產(chǎn)成本中所占的比例越來越高。因此降低鼓風(fēng)機(jī)的能耗成為提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要一環(huán)。 一、立窯羅次風(fēng)機(jī)工作原理 在水泥立窯煅燒生產(chǎn)過程中所需要的風(fēng)量是經(jīng)常隨工藝及操作的需要不同程度調(diào)節(jié)的,而傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方案是通過放風(fēng)閥來調(diào)節(jié)的,用來帶動(dòng)風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)本身轉(zhuǎn)速是不可調(diào)節(jié)的,因此大量的風(fēng)量通過放風(fēng)法放掉,也就是說,造成電能的大量的浪費(fèi),根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量和轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。 Q1/Q2=N1/N2 式中:Q1、Q2為轉(zhuǎn)速快和慢的風(fēng)量 米/分 鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓和轉(zhuǎn)速的平方成正比。 H1/H2=(N1/N2) 式中:H1、H2為轉(zhuǎn)速快和慢的風(fēng)壓 鼓風(fēng)機(jī)所需的功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。 N1/N2=(N1/N2) 式中:N1、N2為轉(zhuǎn)速快和慢所需功率KW。 從上述關(guān)系可知,如果我們使用改變轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)改變風(fēng)量的方法,就不至于把大量的風(fēng)量白白放掉,從而節(jié)約了大量的電能,為此結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況,經(jīng)多方論證,于2001年4月份起,著重致力于變頻器調(diào)速在水泥行業(yè)的推廣應(yīng)用工作。在短短的兩年中,推廣應(yīng)用達(dá)1500KW之多。從結(jié)果上看,均取得了顯著的節(jié)電效果,不僅節(jié)電25~58%左右,同時(shí)還增加設(shè)備的使用壽命,提高電動(dòng)機(jī)功率因數(shù),改善了工人的操作條件,降低了環(huán)境噪音等,深得各方面的好評(píng)。 二、調(diào)速方案的選擇 改變鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方法目前使用調(diào)速型液力偶合器和電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速器等,現(xiàn)階段在羅次鼓風(fēng)機(jī)中應(yīng)用較多的是使用調(diào)速型液力偶合器,而過去變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用,由于受技術(shù)條件的限制而極少有在這方面的報(bào)道,近年來隨著改革開放深入發(fā)展,隨著世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,大功率的晶體管、電子技術(shù)的迅速的發(fā)展,大規(guī)模集成電路和微機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn),變頻調(diào)速已成為現(xiàn)實(shí)。變頻調(diào)速在變頻范圍、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、工作效率、調(diào)整精度、功率因數(shù)、輸出特性保護(hù)功能及可靠性方面,都達(dá)到了較為完美的程度。因此得到了廣泛的應(yīng)用。 變頻調(diào)速的原理是根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速: N=60F(1-S)/P 式中F為電源頻率,P為極對(duì)數(shù),S為電機(jī)的轉(zhuǎn)差率。 從上式可知改變供電頻率,即可改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 無論是在電機(jī)與羅次鼓風(fēng)機(jī)之間裝設(shè)調(diào)速型液力偶合器或直接對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速控制,都滿足控制進(jìn)窯風(fēng)量的要求。根據(jù)每個(gè)廠的具體情況,應(yīng)選用何設(shè)備,對(duì)此,我們根據(jù)大量的實(shí)際調(diào)查。 作出如下分析: 1、一般立窯鼓風(fēng)機(jī)選型余量比較大,電機(jī)約有10~30KW左右的余量。這就是說,一般用風(fēng)量只有銘牌風(fēng)量的70~90%,放風(fēng)率高達(dá)10~30%,若對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制,則風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速需調(diào)至額定轉(zhuǎn)速的70~90%,即可滿足立窯最大用風(fēng)量的要求。如果選用與風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速相一致的調(diào)速型液力偶合器,因其傳動(dòng)效率與轉(zhuǎn)速成正比,將使偶合器在額定轉(zhuǎn)速的70~90%以下運(yùn)行,系統(tǒng)的傳動(dòng)效率較低,意味著電能的浪費(fèi);若改變電機(jī)的極對(duì)數(shù),其系統(tǒng)的效率雖然提高,但更換電機(jī)的設(shè)備投資則需增加更多,雖然這兩個(gè)方案都與目標(biāo)存在一定的差距,但若使用變頻調(diào)速器,因其直接改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速不存在滑差損失,效率高,在高、低轉(zhuǎn)速時(shí)系統(tǒng)的效率不變,這就較為適合工廠的具體情況。 2、一般工廠電機(jī)的輸出功率占電機(jī)額定功率的50%左右,故如果使用調(diào)速型液力偶合器,若不便換電機(jī),則存在電機(jī)功率因數(shù)過低的缺陷,增加功率因數(shù)補(bǔ)償設(shè)施也需另外投資,若選用變頻調(diào)速器,因其能提高電機(jī)的功率因數(shù)接近于1,這就能較好地解決這個(gè)問題。 3、調(diào)速型液力偶合器是安裝在風(fēng)機(jī)與電機(jī)之間的,選用調(diào)速型液力偶合器必須重新出力原來的基礎(chǔ),其說需的施工工期較長(zhǎng),一般都要一個(gè)月左右,這對(duì)于不具有備用機(jī)組的立窯來說是較難安排這么長(zhǎng)的停機(jī)時(shí)間的,而安裝變頻調(diào)速,則主要是線路的轉(zhuǎn)換,可以不停機(jī)先做好準(zhǔn)備工作,轉(zhuǎn)接時(shí)只需一個(gè)班次即可,這樣可基本不影響生產(chǎn),較為有利。 4、在設(shè)備投資方面,液力偶合器雖然比變頻器價(jià)格低,但若更換電機(jī),則不相上下,如果變頻器不用供水供油,系統(tǒng)簡(jiǎn)單,運(yùn)行費(fèi)用低,則其投資費(fèi)用較高的部分也可以得到補(bǔ)償。 從上述的比較可知,結(jié)合工廠的實(shí)際情況,最理想的還是選用的變頻調(diào)速器。 三、應(yīng)用情況 變頻器自2001年4月份起我公司在國(guó)內(nèi)一些地區(qū)推廣應(yīng)用,并在立窯羅茨風(fēng)機(jī)的電機(jī)上正式投入運(yùn)行后,已有近兩年時(shí)間,設(shè)備使用正常,取得了令人滿意的效果。我公司在其中兩個(gè)廠安裝的3臺(tái)變頻器與變頻器安裝前的同期的運(yùn)行數(shù)據(jù)作一比較。 注:電度數(shù)據(jù)為該風(fēng)機(jī)單獨(dú)安裝電度表計(jì)量所得。 從以上兩表實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可知,節(jié)電效果時(shí)十分顯著,每噸熟料平均節(jié)電25~60%,如果以綜合電價(jià)0.5元計(jì)算,每臺(tái)變頻器價(jià)格平均以10萬計(jì),大概6~12個(gè)月即可收回投資。 用變頻調(diào)速器調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量,在使用上也達(dá)到了十分理想的效果。 1、 由于省去了放風(fēng)閥,進(jìn)窯風(fēng)量的變化由變頻調(diào)速來實(shí)現(xiàn),使進(jìn)窯空氣進(jìn)壓及氣流速度穩(wěn)定。操作更加簡(jiǎn)單,只要轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕就可調(diào)節(jié)頻率變速,頻率用數(shù)字顯示,因?yàn)轭l率與轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系,所以能精確地定量用風(fēng),避免了使用放風(fēng)閥時(shí)引起風(fēng)壓及風(fēng)量巨變的弊端,從而穩(wěn)定了立窯煅燒的熱工制度,為提高熟料產(chǎn)量質(zhì)量打下基礎(chǔ),也減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 2、 有的工廠原來放風(fēng)是使用循環(huán)放風(fēng)的形式,這樣雖能降低風(fēng)機(jī)的噪聲,但同時(shí)由于大量的過剩風(fēng)量在風(fēng)機(jī)的管道內(nèi)循環(huán),因而在放風(fēng)量達(dá)時(shí)經(jīng)常引起風(fēng)機(jī)發(fā)熱,這就極大地影響了風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn),用變頻調(diào)速器控制風(fēng)量,沒有過剩風(fēng)量循環(huán),為風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)提供了有利的條件,由于風(fēng)機(jī)經(jīng)常處于減速運(yùn)行,因而風(fēng)機(jī)運(yùn)行噪聲也得到了大幅度的降低,并提高了風(fēng)機(jī)的使用壽命,得到了工人的歡迎和贊賞。 3、 風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速可方便地從低速啟動(dòng),啟動(dòng)平穩(wěn),啟動(dòng)電流小,對(duì)提高質(zhì)量起到良好的作用。 可見變頻調(diào)速在水泥廠的立窯風(fēng)機(jī)上的運(yùn)用是成功的,達(dá)到了預(yù)期的效果,其經(jīng)濟(jì)效益是顯著的,再加上良好的控制性能和改善工況后的效益,確實(shí)是企業(yè)技術(shù)改造的理想設(shè)備,得到領(lǐng)導(dǎo)及工人師傅的充分肯定,具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。 |