高压变频器在转炉除尘风机中的应用

1、高压变频器在转炉除尘风机中的应用唐山国义特种钢有限公司炼钢厂原有50t氧气顶吹转炉3座，转炉在吹炼过程中，炉口会排出大量棕红色的烟气，烟气温度高，且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）的规定：对烟气必须进行冷却、净化处理后，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，每座转炉必须配置1套除尘系统：共有4台除尘风机，采取3用1备的运行方式。风机电动机功率为1000kw，供电电压为1唐山国义特种钢有限公司炼钢厂原有50t氧气顶吹转炉3座，转炉在吹炼过程中，炉口会排出大量棕红色的烟气，烟气温度高，且含有易燃气体和金属颗粒；按

2、照我国1996年颁布的大气污染物综合排放标准（gb16297一1996）的规定：对烟气必须进行冷却、净化处理后，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，每座转炉必须配置1套除尘系统：共有4台除尘风机，采取3用1备的运行方式。风机电动机功率为1000kw，供电电压为10kv。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。最初设计采用风门挡板调节风量，电动机采用水电阻启动；经过一段时间的运行，发现采用风门挡板调节风量存在着非常大的局限性，主要表现在：（1）风门挡板须人工调节，使用不便，通常不论工况如何，风门一

3、直不变，造成巨大浪费；（2）风门挡板调节风量是把风量消耗在挡风板上，造成挡风板前后压差大，风门易磨损；（3）风机、电机全速运行，震动大、噪声大、损耗大，轴承磨损严重；（4）调节精度低、线性度差，响应速度慢；（5）电动机启动电流大，影响电网稳定。鉴于存在上述众多问题，炼钢厂决定对3座转炉的除尘系统分别进行改造，采用高压变频器通过调速来调节转炉除尘风机的风量。2电动机基本参数及变频器设置的参数3高压变频器技术要求及改造方案（1）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，转炉又

4、是周期性间断吹氧，所以，为除尘风机配套的高压变频调速系统，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：要求变频器具有高可靠性，长期运行无故障；调速范围要大，效率要高；具有逻辑控制能力，可以自动按照吹氧周期升降速；有共振点跳转设置，能使电机避开共振点运行，保证风机不喘振。（2）经过多方调研、比较，最后决定采用深圳市科陆变频器公司生产的cl2700系列高压变频器，通过双方技术人员的合作，共同制定了1#转炉除尘风机的变频改造方案，改造方案如下：拆除水阻启动柜，电动机中性点直接短接；在控制室增加1台操作柜，可实现远程、本地控制以及电流、转速、频率的监视；设立高速、低速两档速度

5、控制；当除尘风机运行时，功率单元故障只报警不停机。（3）系统与远程控制箱接口图及功能表4经济效益及附加值4.1运行参数比较4.2减少电机启动时的电流冲击电机采用水电阻启动时的最大启动电流达到额定电流的2.54倍。经过变频改造后，观察变频器启动的负荷曲线，发现它启动时基本没有冲击，电流从零开始，仅是随着转速增加而上升，无论如何都不会超过额定电流的1.2倍。因此风机变频运行解决了电机启动时的大电流冲击问题，消除了大启动电流对电机、传动系统和主机的冲击应力，大大降低日常的维护保养费用。4.3延长设备使用寿命使用变频器可使电机转速变化沿风机的加减速特性曲线变化，没有应力负载作用于轴承上，延长了轴承的寿

6、命。同时有关数据说明，机械寿命与转速的倒数成正比，降低风机转速可成倍地提高风机寿命，风机的使用维护费用自然就降低了。4.4降低噪音风机采用变频器调速驱动，在降低风机转速运行的同时，噪音也大幅度地降低，同时克服了由于调整风门线性度不好，调节品质差，引起共振，造成风道强烈震动的缺陷，运行工况得到明显改善。由上述可知，采用变频调速的方式可提高电机的使用效率，综合利用能源，减小损耗，给企业带来可观的经济效益。5结束语随着科技的进步，国产变频器的技术已经非常成熟，已逐步替代各种进口产品，特别是高压变频器，可靠性和性价比都比进口产品具有明显优势，为我国的节能降耗做出了突出的贡献。作者简介陈志东电气工程师，现工作于唐山市国义特种钢有