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1、国际水泥行n 粉磨技术高论坛论文集合康变频器在安丘山水水泥 5 0 0 0 t d 生产线的应用孔涌山东山水水泥集团公司G r i n d i n gT e c h n o l 。g yF 一用户基本情况安丘山水水泥有限公司坐落于风景秀美有中国草莓z 乡美誉的安丘市石埠子镇系山东山水水泥集团有限公司投资12 亿元人民币建设的日产万吨【2 5 0 0 0 t 刖) 水泥熟科生产基地。公司注册资本25 亿元一期工程5 0 0 0 t d 水泥熟料项目投资54 0 亿元人民币于2 0 0 3 年1 明开工建设2 0 0 4 年1 1 月6 目建成投产。该项目利用当地丰富的石灰石资源生产优质旋窑水泥熟
2、料产品除满足集团青岛水泥粉磨站和日照水泥粉磨站市场需要外部分产品出口海外。公司厂区绿化率4 0 粉尘排放和噪声污染低于国家标准2 0 0 5 年年初次通过国家环评验收，安丘山水水泥厂从2 0 0 7 年6 月陆续上马了H I C O N 品牌的2 台大功率高压变频器最大的为窑尾高温风机6 k V4 0 0 0 k W 采用了台康亿盛的H I V E R TY 0 6 5 0 0 的高压变频器另一台为生料磨风机6 k V 2 5 0 0 k W 采用了台康亿盛的H I V E R TY 0 6 3 0 的高压变频器。= ，工况简述旋窑是个有一定斜度的圆筒状物预热机来的料从窑尾进 到窑中借助窑的转
3、动柬促进料在旋窑内搅拌使料互相混台接触进行反应物料依靠窑筒体的斜度及窑的转动在窑内向前运动。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 窑尾前的生料进行预热均化降温后的条热废气再通过高温风机抽出进人废气处理。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台适的气压强温度才能使煤粉有定的悬浮时间进行充分燃烧生科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科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窑尾高温风机是保证水泥生产线窑内负压的重要负载即使在以往
4、工频运行采用液力耦台器调速的高温风机也常见由于管道“塌料导致高温风机电机过负荷跳闸导致生产中断，而对于由于变顿器装置的电力电子器件的过史且堑星匦w ! 业! ! 哑负荷能力的限制以上由于塌料造成的高温风机过负荷导致的变频器保护停机现象如无专业技术是不可避免的将给水泥生产线造成更多的损害。高温风机由于“塌料导致的过负荷是由于在旋窑水泥生产线生产过程中的预热器管壁上的粉尘粘附到定厚度时就会坍塌脱落造威管道内粉尘浓度增大阻n 增加负压升高使排风机负荷增加或如果垂直烟道或预热器内在清结皮或有物料塌料时同样也会造成气流波动使排风管内气流紊乱造成高温风机过负荷停机该现象的频繁出现对高温风机电动机造成损坏。
5、在实际使用过程中的塌料现象会不定期的导致电机运行电流在极短的时间内超出正常电流的数倍如使用目前国内外般厂家的通用型高压立频器可能导致变频器运行过程中频繁跳机直接影响高温风机与水泥生产线的正常运行。生料磨循环风机在生科磨系统中起到很大作用通过调节循环风机可以控制磨系统的“下参数1 调节磨内通风量立磨靠风扫磨通风量要适；。风量不足台格的生料不能及时带出料层增厚排渣量增多设备负荷高产量降低风量过大科层过薄影响磨机稳定运转。2 调节磨内压力压差是指风环处的压力损失在磨机运行时磨内负荷量的变化不仅从磨机电流料层厚度振动幅度等参数上反应出来而且压差更能反映磨内状况。3 调节磨机出口温度有效的控制出口温度可
6、以保持良好的烘干及粉磨作业条忾4 调节料层厚度立磨稳定运转的另一重要因素是科床稳定。科层稳定风量风压和唱料量才能稳定否则就要通过调节风量和喂科量来维持料层厚度。若调节不及时就会引起震动加剧电机负荷二升或系统跳停等问冠。5 调节磨机振动振动是辊式磨机工作中普遍存在的一个现象台理的振动是允许的但若振动过太则会造成磨盘和磨辊以及对板的机械损坏。台康公司技术人员针对高温风机的运行工艺情况进行了大量的研究分析并针对性地毋：制出负载突变电流控制及追踪起动技术”成功地解决了高温风机的管道塌料”问题。该产品从2 0 0 5 年投 水泥生产线的变频改造M 设备的硬件设计控制软件设计等多方面对高温风机的不定期的尖
7、峰负荷运行进行全方位针对性的设计改进。具有这种技术的高压变频器有效地潞免了其他厂家的通用高压交频器在运行中由于”塌料1 所导致的反复跳机与工频液耦运行相比也降低了跳机的可能性从而使安装了变频器的水泥生产线达到节能又增效降低电机风机设备故障率为水泥企业保证生产安全性经济性作出技术与设备保证。蚕醺麟 d夔鲨! ： D C $ # q m i * n m K # 、瞄w i “* H 川 m三不同调速方式的能耗比较液力耦合器与变频调速节能比较表国际水泥行业粉磨技术高峰论坛论文集G r m c h n gT e c n n o l o g yF o r u m液力耦合器变频渊速变频比液耦 风量理论轴功
8、率 电机输入总损失电机输入总损失节电率1 0 01 0 01 0 881 0 8809 07 2 98 9 51 6 67 6 53 61 4 5 3 8 05 1 27 5 12 3 95 4 73 52 7 1 6 7 03 4 35 9 12 4 83 7 73 43 6 2 1 6 02 1 64 7 22 5 62 4 93 34 7 2 5 四用户现场设备参数1 6 k V4 0 0 0 k W 高温风机与电机参数：电机参数：( 使用液力耦合器调速)型号：Y R O S4 0 0 0 - 6额定转速：9 9 4 r m i n额定功率：4 0 0 0 k W额定电流：4 6 8 9
9、 A运行电流：3 7 5 A电压：6 1 k V额定功率因数：0 8 7高温风机参数：额定功率：4 0 0 0 k W额定转速：9 9 2 r m i n实际转速：8 0 7 r m i n额定风量：9 8 0 0 0 0 m 3 h额定风压：1 0 1 0 0 P a2 、6 k V2 5 0 0 k W 生料磨风机与电机参数：电机参数：( 使用液力耦合器调速)型号：Y R K K7 1 0 6额定转速：9 9 4 r m i n 运行电流：2 1 4 A 电压：6 1 K V额定功率：2 5 0 0 k W额定电流：2 9 5 A额定功率因数：0 8 6高温风机参数：额定功率：2 2 4
10、0 k W额定转速：9 9 2 r r a i n 实际转速：7 8 5 8 0 0r m i n额定风量：5 7 0 0 0 0 m 3 h额定风压：9 5 0 0 P a五变频节能改造简述经过对原系统进行分析，对原系统的风压控制由原来的液力耦合器调节改为变频器调节，即取消原液力耦合器，将电机与液力耦合器之间用一连接轴取代液力耦合器连通，而由变频器对电机本身进行调速，最后达到调整窑尾预热器( 高温风机人口) 的压力为工况要求值。变频器设备接人用户侧高压开关和拟改造电机之间，变频器控制接入原有的D C S 系统由D C S 系统来完成正常操作。由于原电机控制为液力耦合器调速，为了安装变频器必须
11、重新设计变频器专用房。根据现场环境，我们选择在3 3国坐墀目! w 旦C c e m er t 一高压配电室旁另建变频器专用房此地方距高压室较近动力电缆敷设南便。由于现场灰尘较大而变频器为强迫风冷设备内空气流通量较大为保障变频器尽量少受外界灰尘的影响在房间通风设计上设计了太面积专用进风窗房间不另设其它窗1 3 基本上是密闭设计，通风窗采用专用过滤棉滤网这样使进 变频器室内的空气经过通风窗滤灰进八变频器室内的灰尘大大减小。由于本变频器功率较大为保证足够的通凡冷却效果在变压器柜顶和功率柜顶分别独立安装了一整体风罩与各自的出风1 ：3 连成整体保证变频器整体冷却通风要求即使在夏季高温季节也不需开空调
12、进行降温。为减小安装成本动力电缆保留了厘高压柜至电机的电缆将电缆原接线由高压柜牵至变频器再重新由高压柜到变频器敷设一根动n 电缆由干变频器房紧祁高压室此电缆长度较短。变频改造后由于需要取 自原液力耦台器我们按照液力耦台器的联接尺设计制作了_ 套直接连接轴来代替液耦。连接轴的基座安装尺寸轴连接中心尺寸轴径尺寸轴与电机及风机侧的连接靠背轮均与原液耦一致安装时仅景将原洁耦拆除将连接轴代替液力耦台器现场仅作少量调整即可达到安装要求而不用对风机及电机作任何调整安装方便快捷。安装高压变频后原绕线电机对滑甄进行短接废除了原水电阻启动器每年对碳刷厦水阻启动器和电机的维护减少综合运行成本太幅度下降且高压查频启动
13、时间任意可调实现平滑启动对设备运行起了良好的保护。六、节能考核安装变频器后用户通过安装电量表与时间计时器计量出以下数据1高温风机原工频输 电流3 7 5 Az f 右每小时平均耗电量3 1 2 0 k W h 安装变频器后输 电流下降p j 2 2 92 3 1之间平均每小时耗电量2 3 0 9 k W h 每小时节约8 1 1 k W h 年省电量6 16 3 6 0 0 k W h2生料磨循环风机原工频输 电流2 1 3 _ 2 15 A 左右每小时平均耗电量1 8 4 2 k W h 安装变频器后输 电流下降到1 3 2 左右平均每口时耗电量13 2 7 k W h 每小时节约5 15
14、k W h 年省电量3 9 1 4 0 0 0 k W h 。下襄是以上二台风机变壤改造前后的敏据汇总电机功率矾机类掣I 。翱缸小变频小时每小时节屯章每年节省台额( 电时川电用电鲢节电贳价04 8 兀)7 6 0 0 小时牛料路风机18 78 7 万元商温风耵L2 9 58 5 万元国际水泥行业粉磨技术高峰论坛论文集G r I n c l l n gT e c n n o l o g yF o r u m七、变频改造总结根据我公司对水泥厂高温风机、生料磨循环风机高压变频器的安装及使用情况，总结变频器改造有以下优点。1 安装简单即将原高压开关柜与电动机之间插入安装变频器，对原有接线改动不大。2
15、、操作使用方便，变频器操作只有简单的开机、停机和频率调整。3 能进行无级调速调速范围广且调速精度高适用性强。4 ，保护功能完善故障率低，排风机启动平稳启动电流小，可靠性高。5 电动机不需长期高速运行工作电流大幅度下降，节电效果显著。6 由于变频器取代了液耦调速消除了机械及液压高故障率的缺陷，设备维护费用降低。7 电动机运行振动及噪声明显下降，轴承温度也有很大的下降。交流变频调速器，以适用性强可靠性高、操作使用方便等性能受到用户的欢迎。它应用在调速、节电、软启动方面对企业有很大的实用价值。合康公司高压变频器在我厂对两条生产线的五台电机进行了成功的改造，不仅节能效果明显提高了整个系统的工艺性能，同时也使两条生产线大大提高了产量得到车间的好评，并在我省水泥行业中产生了很大的影响。
