中压变频在炼钢中的节能应用

1、    中压变频在炼钢中的节能应用中压变频器的应用往往处在工艺中非常重要的位置，因此如何让其安全高效地运行成为钢铁企业关注的焦点。鞍山钢铁集团公司是中国特大型国有企业。目前能够生产700多个品种、25000多个规格的钢材产品，并通过了ISO9002质量体系认证，船用钢通过9国船级社认证，石油管通过API认证。2006年鞍钢将形成以汽车板、家电板、集装箱板、管线钢、冷轧硅钢等为主导产品的1600万t钢精品板材基地。一、项目应用背景鞍钢二炼钢2转炉一次除尘风机中压变频器的应用往往处在工艺中非常重要的位置，因此如何让其安全高效地运行成为钢铁企业关注的焦点。鞍山

2、钢铁集团公司是中国特大型国有企业。目前能够生产700多个品种、25000多个规格的钢材产品，并通过了ISO9002质量体系认证，船用钢通过9国船级社认证，石油管通过API认证。2006年鞍钢将形成以汽车板、家电板、集装箱板、管线钢、冷轧硅钢等为主导产品的1600万t钢精品板材基地。一、项目应用背景鞍钢二炼钢2转炉一次除尘风机原来采用液力耦合器调速，运行中发现存在如下问题：采用液力耦合器时，在低速向高速运行过程中，延迟性较明显，不能快速响应，同时这时候的电流较大，如整定不好会引起跳闸，影响系统稳定性。液力耦合器本身控制精度差，调速范围窄，通常在40%90%之间。电机直接起动时，冲击电流较大，影响

3、电网的稳定性。在高速运行时，液力耦合器有丢转现象。液力耦合在调速运行时产生机械损耗和转差损耗，效率较低，造成电能浪费。液力耦合器工作时通过一导管调整工作腔的充液量，从而改变传递扭矩和输出转速来满足工况要求；因此，对工作腔及供油系统需经常维护及检修。液力耦合器经过一段时间使用，维护比较麻烦。液力耦合器出现故障时，无法再用其他方式使其拖动的风机继续运行，必须停机检修。耦合器运行时间稍长，就会严重漏油，对环境污染大，地面也被油严重污蚀。风机和电机的运行噪声大，达到90dB左右，严重影响操作人员的身体健康。由于液力耦合器自身的技术特点，不能很好地满足生产与节能的要求，公司于2003年底进行了变频改造，

4、系统参数如下：电动机：Pe=2000kW，Ue=10000V，Ie=135A，Cos?0.86，n=1486r/min，电机效率Km=0.96；变频器：罗克韦尔自动化PowerFlex7000 18脉冲中压变频器，效率Kv=0.97，Ue=6000V；液力耦合器：额定功率2000kW；额定输入转速：1500r/min；调速范围：（0.200.97）输入转速。方案中保留了电动机的直接起动回路，变频器（6kV）与直接起动(10kV)的转换由电动机的星角转换装置实现。二、改造后节能效果吹炼时，改造前电动机实测平均负荷电流为115A，电机消耗平均功率为1712kW；改造后电动机实测平均电流为100A，

5、电机消耗平均功率为1489kW，减少了223kW。非吹炼时，在其余生产阶段，风机运行速度为380r/min，改造前电机运行电流为40A，功率为595kW；改造后电流为10A，功率为148.9kW。改造后节约电能和电费生产一炉钢吹炼期间节约电能74.3kW?h，非吹炼期间节约电能148.7kW?h，节省的电能为223kW?h。每天生产30炉，每天节约电能为6690kW?h。每天炼钢的等待时间节省电能1784.4kW?h。变频改造后一台风机一天节省的电能为8474kW?h。变频改造后一台风机一年节省的电能为279.6万度，按每度电0.39元计，共节省109万元。三、成功经验由于本项目为改造项目，在

6、进行土建设计过程中，发现变频器的使用空间非常有限。为此，我厂决定将变频器的裂相变压器部分放置在另外的独立间隔，这样不仅节约了设备的占地面积，还大大降低了变频器室的空调压力。由于变压器与变频器之间的动力电缆只有9根，接线就变得简单方便。在市场调研过程中我们还发现，由于国内外工况的差别，在中压设备的使用中，应格外重视我国国标及相关行业标准的规定，注意与进口设备所采用标准的区别。例如，国内关于变频器的中压隔离变压器有很多指标：冲击耐压、绝缘净距等均要高于NEMA或IEC的要求。为了能够使得中压产品更好地服务于 本地的用户，应尽量选择符合国标规定的产品。而且作为国内已经非常成熟的隔离变压器，完全可以考

7、虑国产品牌。不仅能够保证质量，而且可以降低采购成本。目前的中压变频器市场非常活跃，各国内外品牌竞争十分激烈。作为一种较新的技术，国内很多用户在选择时可能会无从下手。在此，我们根据市场调研及实际使用后的情况，提出自己的一些体会。 所选择设备的结构应力求简单明了，多一个环节，就多一个潜在的故障点。不但设备的可靠性降低，而且维护复杂。 设备内部不应含有电解电容这类需要定期更换的部分。尤其在变频器内部，大量谐波发热使得电解电容的寿命大大降低。 设备操作界面应友好，有些设备机柜上只保留有一个简单的英文显示条框，这给现场的操作人员带来很多不必要的麻烦。考虑到现场操作人员的实际业务水平，应尽量考虑中文操作界面。 考察供应商的实力，尤其是售后服务情况。在有些情况下，设备的故障排除还需要厂家完成，因此在设备订货前，应了解供应商的综合实力，如国内办事处的位置、数量、服务人员素质、是否具有国内备件库等。对于只是由国内代理机构提供的产品，应该多加注意和了解。 多了解其他同类用户的使用情况。很多刚刚进入市场的厂家很难在产品质量，尤其是售后服务等方面做到令人满意。 设备的采购成本与运行成本应综合考虑，不应片面强调降低设备的采购成本。中压变频器的技术含量较高，其中的差别也很大，