邯鄲鋼鐵集團(tuán)一煉鋼廠設(shè)置1#和2#兩個(gè)混鐵爐,每個(gè)混鐵爐設(shè)有一個(gè)兌鐵口和一個(gè)出鐵口,混鐵爐兌鐵或出鐵時(shí),高溫的鐵水會(huì)同空氣發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生大量的煙氣。一方面對現(xiàn)場操作的工人不利,另一方面也對環(huán)境造成了巨大的污染。為改善現(xiàn)場環(huán)境,降低污染,需要對混鐵爐的兌鐵、出鐵進(jìn)行除塵改造。該除塵設(shè)施配置Y4-73№29.5F除塵風(fēng)機(jī)一臺(tái)(配套電機(jī)功率800kw),混鐵爐除塵風(fēng)機(jī)需要五種風(fēng)量來適應(yīng)混鐵爐兌出鐵工藝要求,為了提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率,節(jié)能降耗,必須對風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。東方工業(yè)環(huán)保有限公司負(fù)責(zé)該混鐵爐項(xiàng)目總承包,在以前的類似除塵項(xiàng)目中,多采用液力耦合器進(jìn)行調(diào)速。近幾年隨著高壓變頻技術(shù)的進(jìn)步,高壓變頻器的性價(jià)比有很大幅度的提升,液力耦合器逐漸失去優(yōu)勢,最終無錫東方選購了北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的 Harsvert-A系列高壓變頻器對風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制;扈F爐除塵風(fēng)機(jī)高壓變頻器于2003年4月份調(diào)試完畢投入運(yùn)行,至今已穩(wěn)定運(yùn)行一年多。
一.除塵風(fēng)機(jī)工藝要求
邯鄲鋼鐵集團(tuán)一煉鋼1#和2#兩個(gè)混鐵爐,當(dāng)混鐵爐既不兌鐵也不出鐵時(shí)不需要風(fēng)量;當(dāng)混鐵爐工作時(shí),一個(gè)兌鐵口兌鐵需要風(fēng)量35萬m3/h;一個(gè)出鐵口出鐵需要風(fēng)量15萬m3/h;兩臺(tái)爐出鐵口同時(shí)出鐵需要風(fēng)量30萬m3/h;當(dāng)一臺(tái)混鐵爐的兌鐵口和出鐵口同時(shí)兌鐵出鐵時(shí)需要風(fēng)量50萬m3/h。兩個(gè)混鐵爐兌鐵口不能同時(shí)打開,只能有一個(gè)兌鐵口打開,兩個(gè)混鐵爐出鐵口可以同時(shí)打開。
兌鐵:由一臺(tái)125t天車完成,鐵水罐分為70t和100t兩種規(guī)格,每罐兌鐵時(shí)間為4-6min;
出鐵:按三臺(tái)煉鋼轉(zhuǎn)爐同時(shí)生產(chǎn)20爐/班計(jì)算,單臺(tái)混鐵爐出鐵30罐/班,每天三班,每班八小時(shí),單罐出鐵時(shí)間1-2min,兩次出鐵周期最短為 8min,每班出鐵累計(jì)時(shí)間30-60min。A到B為既不兌鐵也不出鐵時(shí)間;B到D為一個(gè)出鐵口出鐵時(shí)間,其中B到C為風(fēng)機(jī)升速時(shí)間;D到F為兩個(gè)出鐵口出鐵時(shí)間,其中D到E為風(fēng)機(jī)升速時(shí)間;F到H為一個(gè)兌鐵口兌鐵時(shí)間,其中F到G為風(fēng)機(jī)升速時(shí)間;H到J為一個(gè)兌鐵口兌鐵、一個(gè)出鐵口出鐵時(shí)間,其中H到 I為風(fēng)機(jī)升速時(shí)間;風(fēng)機(jī)升速時(shí)可以根據(jù)需要跨越任一升速點(diǎn);J點(diǎn)風(fēng)機(jī)開始減速。J到L為一個(gè)兌鐵口兌鐵、一個(gè)出鐵口出鐵轉(zhuǎn)換為一個(gè)兌鐵口兌鐵時(shí)間,其中J 到K為風(fēng)機(jī)減速時(shí)間;L到N為一個(gè)兌鐵口兌鐵轉(zhuǎn)換為兩個(gè)出鐵口出鐵時(shí)間,其中L到M為風(fēng)機(jī)減速時(shí)間;N到P為兩個(gè)出鐵口出鐵轉(zhuǎn)換為一個(gè)出鐵口出鐵時(shí)間,其中N到O為風(fēng)機(jī)減速時(shí)間;P到R為一個(gè)出鐵口出鐵轉(zhuǎn)換為既不出鐵也不兌鐵時(shí)間,其中P到Q為風(fēng)機(jī)減速時(shí)間;Q到R為既不兌鐵也不出鐵時(shí)間。
二.調(diào)速要求
為簡化控制邏輯,現(xiàn)場直接根據(jù)出鐵口、兌鐵口的開關(guān)狀態(tài)來控制變頻器的轉(zhuǎn)速,變頻器預(yù)設(shè)5個(gè)速度點(diǎn),根據(jù)現(xiàn)場所需風(fēng)量不同自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。
變頻器內(nèi)置PLC和中文的人機(jī)界面給現(xiàn)場調(diào)試工作帶來很大便利,調(diào)試周期大大縮短。各種參數(shù)設(shè)置十分方便,根據(jù)現(xiàn)場煙氣的多少,可以及時(shí)調(diào)整各速度段點(diǎn)的風(fēng)量,除塵改造后,現(xiàn)場條件大為改善。
三.節(jié)能計(jì)算
根據(jù)變頻器的運(yùn)行記錄,統(tǒng)計(jì)風(fēng)機(jī)在一天中各速度段的運(yùn)行時(shí)間,得到如下運(yùn)行數(shù)據(jù):
各速度段變頻器的輸入功率為:
P1=1.732×6×5.8×0.8=48.2kW
P2=1.732×6×25.1×0.8=208.7kW
P3=1.732×6×37.9×0.8=315.1kW
P4=1.732×6×23.89×0.8=198.6kW
P5=1.732×6×62.50×0.8=519.6kW
則使用變頻器后一天風(fēng)機(jī)所消耗的電能為:
48.2×3+208.7×7+315.1×4+198.6×7+519.6×3=4694.9 kW·h
電價(jià)按0.4元計(jì)算,整個(gè)系統(tǒng)按照一年運(yùn)行300天計(jì)算,則一年的電費(fèi)為:
4694.9×0.4×300=56.3388萬元
如果不使用變頻器,電機(jī)始終工頻運(yùn)行,則一年的電費(fèi)為:
P=1.732×6×76×0.8=631.8kW
631.8×24×300×0.4=182萬元