受生產工藝所限，設備啟動后一般不允許停機，電機始終處于運行狀態。如助燃風機要保持輸出的壓力穩定，通常是通過調節入口和出口的擋板或開度來調節，電機的輸出功率大量消耗在擋板、閥門地節流過程中；煤氣鼓風機采用調節回流管道的流量來保持系統的吸力，電機的功率三分之一消耗在回流管路上；除塵風機只在出鐵或出鋼時發揮作用，每天有一半時間處于空轉狀態。酒鋼的大部分供水系統采用水泵定速控制，通過改變閥門開度大小的方法調節流量或壓力，以實現恒流或恒壓供排水。造成電能的浪費，致使給水排水系統的電耗居高不下，粗略估計電耗約占整個運行費用的50%.同時由于泵長期高速運行，易使軸承損壞，影響泵的使用壽命。隨著能源價格的增長和國家能源政策的調整，酒鋼現有的風機泵類設備的運行成本越來越高，已成為酒鋼進入能耗先進企業和達到在十一五末完成節能降耗20%目標的主要障礙。變頻調速裝置在風機泵類設備上的國內外應用情況及技術特點目前高、低壓變頻器技術已相當成熟，適合于各種場合，調速設備的變頻器生產廠家及型號很多。
由于采用變頻器驅動具有很高的節能空間，因此許多國家已立法指定流量壓力控制必須采用變頻調速裝置取代傳統方式，中國國家能源法及新的能源政策也明確要求風機泵類負載應該采用電力電子調速。目前國內外大多數企業，特別是鋼鐵企業等高耗能企業已大面積的推廣使用交流變頻技術，使其風機泵類設備實現調速控制并節能的目的。由于風機、水泵類大多為平方轉矩負載，軸功率與轉速成立方關系，所以當風機、水泵轉速下降時，消耗的功率也大大下降，因此節能潛力非常大。采用變頻調速器來調節流量、壓力，節電率可達到20%50%.變頻調速裝置具有以下特點：電機實現了軟啟動，啟動電流限制在電機額定電流范圍內，啟動過程非常平穩；保護功能齊全，可以增強對人身和設備的安全；消除機械振動，延長風機的使用壽命，節約大量的維護費用；實行精確控制，提高工藝控制水平；降低能耗，節約運行成本；具有轉矩補償功能，可按照負載情況自動增加v/f模式電壓，保證所需轉矩，其數值由變頻器自動計算，確保無跳閘運轉和節能效果；與計算機控制系統通訊，實行遠程控制和實時監控。采用變頻調速后，受控設備管路調節入口、出口及回流管道的擋板、調節閥可以去除。利用變頻器自身功能實現各種復雜控制。通過改善工藝、減少維護量、降低工作強度、節能等措施，滿足各種生產工藝工況和精確調速要求。
對酒鋼現有風機泵類設備進行變頻改造所具備的條件3.1技術實力公司在電氣傳動和變頻技術方面有很多有經驗的技術人員，并對酒鋼正在應用和引進的傳動設備進行了全面的了解和使用情況跟蹤，分析總結了現有設備的技術優點和缺陷，并做過大量的實驗。能獨立承擔變頻化改造過程中的設計、安裝、調試以及投產后的檢修、維護等工作。設備經過對現場生產工藝和風機泵類設備的調查，我公司各類風機、水泵從型號、能力及運行狀況看，完全適合進行變頻改造，項目的實施不需要更換電機、風機、水泵、工藝管道等設施（個別除外），只對相關的電氣柜進行更換就可以實現。如3高爐助燃風機，若進行變頻改造就不需要更換電機和風機及工藝管道，只需對現有的電器柜進行改造并增加變頻裝置，取消風機出口調節閥和放散調節閥，并保持送風風道切斷閥在全開位置。熱風爐助燃風機控制是煉鐵高爐控制系統的一個子系統，其控制功能程序已存在，將其調節功能納入現場原有的計算機控制系統，只需對源程序進行修改就可以實現，原有的硬件設備如變送器、導線等無需增加。生產條件酒鋼目前未進行變頻控制的風機、泵類設備的運行方式多為1用1備或2用1備，在項目實施過程中，先對其中1臺進行改造，并確保另外1臺或2臺正常運行，就可以滿足生產需要，不會對生產造成大的影響。可采取的方案4.1高壓根據酒鋼高壓風機泵類設備的電壓等級和國內外目前采用的高壓電機變頻控制技術及應用方式，酒鋼高壓風機泵類設備的變頻改造擬采用所示的系統接線。其中高壓變頻器選用與現有電機電壓等級一致的型號，考慮到這些設備在酒鋼生產中的重要性，為了不影響生產，保證設備正常工作，每臺變頻器還配置工頻旁路，以備在變頻器出現故障退出運行后，將電機切換到工頻下運行。所示，在旁路柜中共有3個高壓隔離開關，為了確保不向變頻器輸出端反送電，K2與K3采用一個雙投隔離開關，實現自然機械互鎖。當K1、K2閉合，K3斷開時，電機運行在變頻狀態；當K1、K2斷開，K3閉合時，電機工頻運行，此時變頻器從高壓中隔離出來，便于檢修、維護和調試。旁路柜必須與上級高壓斷路器DL連鎖，旁路柜隔離開關未合到位時，不允許DL合閘，DL合閘時，絕對不允許操作隔離開關，以防出現拉弧現象，確保操作人員和設備的安全。系統保留原有的啟動電抗器，同時保留原有對電機的保護及其整定，以確保電機工頻旁路時的啟動性能，及實現工頻旁路時對電機和變頻運行時對變頻器的保護。
高壓風機泵類設備變頻改造系統接線4.2低壓低壓風機泵類設備的變頻控制通常采用的系統接線。低壓風機泵類設備變頻控制系統接線低壓變頻選用與現場設備電壓等級相一致的交流變頻器，由于低壓變頻性能穩定、價格較低、應用比較普遍，且我們的現場低壓風機泵類設備都有備用設備，一般不采用旁路。控制方式根據現場設備的配置情況，采用1臺變頻器拖動1臺電機的控制方式，現有設備的主備關系不變。變頻器的操作方式設置機旁和遠程兩種。機旁時，由操作人員在變頻柜上手動啟停設備，這種操作方式一般只用于檢修維護和故障處理；遠程時，變頻器通過通訊網絡與PLC連接，作為計算機系統的一個遠程設備，為實現PLC遠程控制，可將這些設備納入工藝系統的計算機控制系統，把其作為計算機系統的I/O設備，通過調整原計算機系統的程序來實現。原有的儀表設備如變送器、導線等無需增加。效益分析對于三相異步電動機，其轉速公式為：N=60f/p（1-s）式中：n-電機轉速，r/min；p-電機極對數；f-電源頻率，Hz；s-轉差率。當極對數p與轉差率s一定時，有：n/n=f/f式中：n-頻率f下的轉速。根據離心泵及風機的比例定律，在n與n下的流量Q和Q、功率N和N、揚程H和H分別與轉速有下列關系：Q/Q=n/nN/N=（n/n）3H/H=（n/n）2從公式~可以看出頻率與轉速成正比，軸功率與轉速成立方關系，調節電機交流電的頻率就能調節流量、功率、揚程，使之符合工藝要求，以消除控制閥節流引起的能量損失。
風機泵類負載節能原理。顯示了當流量由Q1降為Q2，采用閥門調節流量時其負載阻力特性由R1變為R2，工作點從A變為B，軸功率為：NB=Q2H2/風機泵類負載節能原理采用調速方法，其負載特性仍為R1不變，使軸轉速從n1降到n2，新的工作點為C，這時軸功率為：NC=Q2HC/中的陰影部分即為調速方法與調節閥門方法相比節約的能量：N=NB-NC=Q2H/通過以上的分析，如果流量下降20%，采用變頻調速方法使轉速下降20%，則軸功率下降到（1-20%）3，即51.2%；若流量下降40%，則軸功率下降到21.6%，節電效果十分明顯。酒鋼高爐助燃風機和高爐沖渣泵若經變頻改造后將具有的節能效果見。中56高爐沖渣泵以兩座高爐的累積出鐵時間每天約為16h計算，節約資金公式：）；高爐熱風爐單爐燃燒和換爐時風量下降接近50%，用以上計算方法計算出的節能量肯定小于實際節能量。3種典型根據以上分析和對現場設備的使用情況調查，酒鋼運行的風機類設備的實際利用率平均不到80%.若采用變頻調速技術，將在現有能耗的基礎上節能48.8%；酒鋼運行的泵類設備的實際利用率平均85%以下，若采用變頻調速技術，將在現有能耗的基礎上節能38.6%.投資平均回收3年左右。
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