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富凌变频器在冶金上的应用

近年来国家对钢铁业的宏观调控政策接连不断出台,其中最重要的当属节能减排,钢铁工业是节能减排潜力最大的行业,统计数据显示,钢铁行业的能耗占全国工业总能耗的15%以上,在节能减排工作中具有举足轻重的...

 


引言
       近年来国家对钢铁业的宏观调控政策接连不断出台,其中最重要的当属节能减排,钢铁工业是节能减排潜力最大的行业,统计数据显示,钢铁行业的能耗占全国工业总能耗的15%以上,在节能减排工作中具有举足轻重的意义。可见钢铁业是工业领域众多高耗能产业中节能减排的“重中之重”。

 

冶金行业的生产流程的划分和产业布局
       钢铁工业是联合企业型式,包括采矿、选矿、然后把选得的精矿烧结或制成球团,造成适合于高炉所需块度的原料,经高炉炼成生铁,再由转炉或电炉炼成钢,铸成锭以后,经各式轧机轧成板材、管材、型材和线材等,生产过程十分复杂,设备极其不同。
       钢铁行业由矿石到钢材的生产有多种流程,但主要是两种流程:
 烧结球团和焦化-高炉-转炉一轧制流程
 直接还原或熔融还原-电炉-轧制流程

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       第一种流程被称为长流程(是目前钢铁行业的主流程,图中黑色部分),第二种流程被称为短流程(图中红色部分)。两者都是由一系列分厂或车间组成的钢铁总厂。
        第一种流程一般分为原料场,烧结、球团、焦化(或炼焦、化工)、炼铁、炼钢(含铁水预处理、转炉、炉外精炼、连续铸钢)和各类轧钢(钢管、热轧带钢、冷轧板带、线棒材、型钢、轨梁、中厚板等)等分厂。
        第二种流程没有烧结、球团、焦化分厂。此外还有一些辅助分厂,如动力部(包括发电、供电、煤气、氧气、给水等分厂)。选矿厂一般在矿山附近(一般与采矿合为矿山公司),只有矿山较近时才设在钢铁厂内。

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应用变频器的优势
       变频器改造后,对整个控制工艺有较大改善,对生产成本也有一定的降低,综合考虑,变频改造具有以下几方面的优点:
 网侧功率因数提高:原电机直接由工频驱动时,满载时功率因数为0.84左右。采用变频调速系统后,电源侧的功率因数可提高到0.95以上,无需无功补偿装置就能大大的减少无功功率,满足电网要求,可进一步节约上游设备运行费用。
 设备运行与维护费用下降:采用变频调节后,可以根据现场的实际除尘风量进行调节风机转速,由于通过调节电机转速实现节能,在负荷率较低时,电机、风机转速也降低,主设备及相应辅助设备磨损较前减轻,维护周期可加长,设备运行寿命延长;并且变频改造后挡板开度可达100%,运行中不承受压力,可显著减少挡板的维护量。变频器运行中,只需定期对变频器除尘,不用停机,保证了生产的连续性。
 用变频调速装置后,可对电机实现软启动,启动时电流不超过电机额定电流的1.2倍,对电网无任何冲击,电机使用寿命延长。在整个运行范围内,电机可保证运行平稳,损耗减小。风机启动时的噪音和启动电流非常小,无任何异常振动和噪音。

 与原来旧系统相比较,变频器具有过流、短路、过压、欠压、缺相、温升等多项保护功能,更完善地保护了电网和电机
 操作简单、灵活,运行方便,可通过计算机远程给定参数,变频调速系统将会始终保持在0.01~0.1Hz频率调整精度范围内工作,为实现除尘系统的自动化创造优越条件,实现智能调节
 适应电网电压波动能力强,电压工作范围宽,电网电压在-10%~+10%之间波动时,系统均可正常运行

 变频改造后,系统节能效果比较显著,可提高系统运行效率,降低了公司的生产成本,提高了公司在市场上的竞争力
 

变频器功能介绍

l 变频调速系统的启停方式
启动方式:
 直接启动
 先直流制动再启动(对于风机类可能由负载带动反转场合,可以先通过直流制动把电机刹住车再启动,从而避免启动时产生巨大的冲击电流)
 转速追踪启动:变频调速系统首先追踪电机的当前转速,然后在当前电机的转速的基础上直接启动
停车方式:
 减速停车(控制电机速度按照减速曲线减小,到零频后停车)
 自由停车(直接封脉冲,电机按照自己的惯性停车)
l 频率设定方式
 LED键盘给定
 通讯给定(触摸屏采用这种方案)
 模拟信号输入给定
 高速脉冲给定
 PID控制调节给定:通过PID给定与反馈的比较,自动调节频率,在恒压供水系统上应用尤其方便
 多段速给定:变频调速系统可以设置多个频率段,以及加减速时间,由端子灵活的选择在这些频率段时间切换
 同时为了运行频率控制更加灵活,BD330系列变频器支持两个频率源,实际运行频率可以取这两个频率源的任意一个,或者对两个频率源进行和、差,以及最大值的组合
 用户除了使用频率源控制频率以外,还可以通过up/down按键或者数字量端子灵活的对运行频率进行增加、减小的微调
l V/F曲线选择方式
       有些负载(比如风机、水泵)都不是恒转矩负载(风机水泵的转矩与速度的二次方成正比),为了适应这种变转矩的负载特性,BD330系列调速系统提供了多点V/F曲线,且曲线可调。并且可以在V/F的启动低频段进行电压提升,满足现场实际的调速需求。
l 可编程用户端子
       高压变频调速系统提供丰富的端子功能给用户,这些端子都是可通过功能码进行设定,不需要更改系统的程序,便于现场调试,从而保证系统有灵活的可扩展性,完全能够满足DCS控制的要求。
l 多段速控制功能
       针对有频繁变速要求系统,高压调速系统可以提供多段速度调制模式,用户可以通过端子灵活的选择当前的运行速度段。
l 参数调节

F0.011:端子控制运行指令通道
F0.031:模拟量AVI设定频率指令选择
F0.0450最大输出频率
F0.0830加速时间
F0.0913减速时间
F0.102:禁止反转运行方向选择
F2.011:正转运行S1端子功能选择
F2.022:反转运行S2端子功能选择
F2.034:正转寸动S3端子功能选择
F2.045:反转寸动S4端子功能选择
F2.057:故障复位S5端子功能选择
F2.066:自由停车S6端子功能选择

 

总结
       变频器改造,不仅提高设备的安全可靠性,提高了工艺流程的自动化水平,减少事故率,更为企业节约降耗提高经济效益作出贡献,在国家大力倡导节能减排,减少环境污染政策的指引下,推广和使用变频器必将是降低能源消耗的有力措施。

 

附:富凌变频器在某某集团的应用

轧钢厂

序号设备名称

功率(KW)

额定电流(A)

数量

1.          3-1#间接冷却供水泵1102011
2.          4-2#转炉中压泵1602881
3.          5-1#转炉氧枪泵1322401
4.          7-1#转炉除尘冷水泵1853331
5.          10-2#设备直接冷却水泵1322401
6.          11-1#连铸浊环上塔泵1102011

轧钢厂

1.          100T线材2#助燃风机1851751
2.          100T线材空气侧烟气引风机1601381
3.          100T线材煤气侧烟气引风机2502041
4.          150T棒材2#助燃风机3151801
5.          150T棒材空气侧烟气引风机2501441
6.          150T棒材煤气侧烟气引风机3152941
7.          线材风冷线风机2204704
8.          棒材浊环水中压给水管103M泵组901602
9.          棒材浊环水低压给水管106M泵组1853542
10.      棒材轧机净环水给水管108M泵组1853542

炼铁厂

1.          高压净环水泵2003582
2.          底滤泵1102012
3.          冲渣泵2003582

       变频器采用BD330系列变频器,变频器采用现场DCS系统控制,实现风机和水泵的调速

 


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