高压变频器在4#除尘风机中的应(一)

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1、引言
　　三钢炼钢厂原有15t氧气顶吹转炉三座，采用“三吹三”方式，转炉吹炼过程中，炉口会排出大量棕红色的烟气，烟气温度高、含有易燃气体和金属颗粒，按照我国1996年颁布的《大气污染物综合排放标准》（GB16297一1996），对烟气必须冷却、净化，由引风机将其排至烟囱放散或输送到煤气回收系统中备用。因此，每座转炉需配有一套除尘系统，除尘系统采用二级文氏管烟尘净化方式，烟道直径Φ1.7m,烟气输送管线820mm，风机型号AI850，电机功率630KW/6KV。由于转炉周期性间断吹氧，为满足节能和环保要求,要求风机在整个炼钢工作周期内变速运行，吹氧时高速运行，不吹氧时低速运行。2000年初，炼钢厂对三座转炉进行扩容改造，将风机移至地面，采用液力偶合器调速，高速2700r/min（设计2900r/min），低速1200r/min。经过一段时间的运行，发现液力偶合器技术存在着局限性，主要表现在：
1、调速范围在30%～90%之间，转速不稳定；而且低速1200r/min仍然偏高，造成能源浪费，高速运行时，液力偶合器有时失速，转炉炉口冒烟；
2、液力偶合器需经常更换轴承，造成转炉停产，不能满足连续生产的需要。
3、电动机的效率低，损耗大，尤其低速运行时，效率极低；
4、调节精度低、线性度差，响应慢；
5、启动电流仍比较大，影响电网稳定；
6、液力偶合器故障时，无法切换至工频旁路运行，必须停机检修；
7、漏油严重，对环境污染大，地面被油污蚀严重；
　　 鉴于液力偶合器存在上述众多问题，因此在2001年，炼钢新上一座30t转炉时决定不再使用液力偶合器调速，改用高压变频器为新转炉风机进行调速。
2、高压变频器技术要求及改造方案
　　除尘风机是除尘净化系统的动力中枢，一旦除尘风机不能正常运行，不但影响生产，造成巨大的经济损失，还有可能威胁到现场生产人员的人身安全；另外，调速系统工作的环境比较恶劣；同时转炉又周期性间断吹氧；所以，和除尘风机配套的高压调速系统，要求具有极高的可靠性。基于以上工作特点，对变频调速系统的主要要求如下：
1、要求变频器要有高可靠性，长期运行无故障。
2、要求变频器有旁路功能，一旦出现故障，可使电机切换到工频运行。
3、调速范围要大，效率要高。
4、具有逻辑控制能力，可以自动按照吹氧周期升降速。
5、有共振点跳转设置，能使电机避开共振点运行，让风机不喘震。
　　 经过多方调研、比较，最后决定采用北京利德华福电气技术有限公司生产的高压变频器，通过双方技术人员的合作，共同制定了4#转炉除尘风机的变频改造方案，改造方案如下：

2.1 设备配置
　　KM：变频器供电的高压真空断路器
　　KG1、KG2、KG3：高压变频器内置真空接触器，由厂家提供
　　BPQ：HARSVERT-A06/076变频器
　　DJ：630KW/6KV异步电动机。
　　KM为原有高压真空开关。
　　DJ保留原有异步电机
　　要求可以远程和本机控制。风机高速运行时，如果变频器出现严重故障，变频器自动停机。远程控制时，通过操作台工频/变频旋钮把电机切换到工频电网运行，当吹炼周期结束后，检修变频器。变频器检修完毕后，通过把操作台工频/变频旋钮打到变频位置，返回变频调速状态。本机控制时，通过变频器控制柜工频/变频旋钮把电机切换到工频电网运行，当吹炼周期结束后，检修变频器。变频器检修完毕后，通过把变频器工频/变频旋钮打到变频位置，返回变频调速状态。
2.2 电机及风机参数

1）电机参数： 　　　　　　　　　　　2）风机参数：
　　　型 号： Y4004-2　　　　　　　　　　　型号：AI850
　　　额定功率： 630KW　　　　　　　　 　　进气容积流量：850m3/min(混合煤气)
　　　额定电压： 6KV　　　　　　　　　 　　压力增加值： 2600mmH2O
　　　额定频率： 50Hz　　　　　　　　　　　进气温度： 35℃
　　　额定电流： 73A　　　　　　　　　 　　主轴转速： 2975rpm
　　　额定效率： 92.5% 　　　　　　　 　　额定功率因数：0.89
　　　额定转速： 2970rpm　　　　　　　 　　轴功率： 500kw
2.3 除尘风机工艺要求
1）吹炼工艺周期
　　A到B为兑铁加废钢时间,约1分钟。
　　B到C为风机升速时间，暂定1分钟，可以调节。
　　C到D为吹氧时间，约14分钟。
　　D点风机开始减速，暂定3分钟，可以调节。
　　D到E为倒炉测温取样时间，约2分钟。
　　E到F为出钢时间，约2分钟。