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鑄造企業(yè)應(yīng)用變頻器改造可年省約22萬(wàn)元

發(fā)布時(shí)間:2021-04-10
一家鑄造鍛造材料企業(yè)原有230立方高爐,是當(dāng)?shù)刂攸c(diǎn)煉鐵項(xiàng)目。自投入生產(chǎn)運(yùn)行中的一年以來(lái),高爐鼓風(fēng)機(jī)和燒結(jié)鼓風(fēng)機(jī)的水阻箱經(jīng)常發(fā)生故障,且維護(hù)量大,對(duì)能源消耗。


我們知道,風(fēng)機(jī)的選型都是根據(jù)滿載狀態(tài)進(jìn)行的,實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,由于工況和風(fēng)量的變化,需要的風(fēng)量也會(huì)發(fā)生變化,大多數(shù)風(fēng)機(jī)都是通過(guò)調(diào)整進(jìn)氣口、出氣口閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的,這種方式是通過(guò)增大風(fēng)阻,犧牲風(fēng)機(jī)的效率來(lái)實(shí)現(xiàn)的。為了響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召,采用變頻調(diào)速技術(shù),改變裝置運(yùn)行速度,以調(diào)整風(fēng)量大小,既能滿足生產(chǎn)需要,又能達(dá)到節(jié)電效果。

經(jīng)過(guò)再三的選型比較,終選擇了杭州三科的重載風(fēng)機(jī)變頻器。自使用以來(lái),設(shè)備運(yùn)行良好,節(jié)能效果相當(dāng)顯著。

二 變頻改造項(xiàng)目的實(shí)施


1.變頻調(diào)速裝置的優(yōu)勢(shì)交流變頻調(diào)速傳動(dòng)克服了直流電機(jī)的缺點(diǎn),發(fā)揮了交流電機(jī)本身固有的優(yōu)點(diǎn)(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固、經(jīng)濟(jì)可靠、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好等),并且很好地解決了交流電機(jī)調(diào)速性能先天不足的問(wèn)題。交流電機(jī)變頻調(diào)速是當(dāng)今節(jié)約電能,生產(chǎn)工藝流程,提高產(chǎn)品質(zhì)量,以及運(yùn)行環(huán)境的一種主要手段。變頻調(diào)速以其率,高功率因數(shù),以及優(yōu)異的調(diào)速和其制動(dòng)性能等諸多優(yōu)點(diǎn)而被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為有發(fā)展前途的調(diào)速方式。

2.變頻改造項(xiàng)目考慮的主要參數(shù)

(1)電壓等級(jí)

我國(guó)高壓電機(jī)常用電壓等級(jí)為6kV和10kV,另有少量3kV等級(jí)的高壓電機(jī)。絕大部分的高壓變頻器輸入都有一個(gè)隔離變壓器,所以變頻器輸入電壓通常能滿足不同電網(wǎng)電壓等級(jí)的要求。對(duì)于技改項(xiàng)目,本來(lái)電機(jī)工頻運(yùn)行,由于通常不會(huì)更換電機(jī),加裝變頻器后,要求變頻器的輸出電壓和電網(wǎng)電壓一致。

(2)電壓源型和電流源型

目前絕大部分的高壓變頻器均屬于交直交型變頻器,按中間直流環(huán)節(jié)所用儲(chǔ)能元件的不同,可分為電壓源型和電流源型。

電流源型變頻器的優(yōu)點(diǎn)是能量可以回饋電網(wǎng),可以實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行。電源側(cè)常采用三相橋式晶閘管整流電路,輸入電流的諧波較大,輸入功率因數(shù)一般較低,電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大時(shí)容易停機(jī)。

電壓源型高壓變頻器由于采用二極管不可控整流,輸入功率因數(shù)相對(duì)較高,且不易受電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響,在電網(wǎng)條件比較差的應(yīng)用場(chǎng)合。

(3)輸出波形及對(duì)電機(jī)適用性

輸出諧波對(duì)電機(jī)的影響主要有:引起電機(jī)附加發(fā)熱,導(dǎo)致電機(jī)的額外溫升,電機(jī)往往要降額使用,諧波還會(huì)引起電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),噪音增加,所以檢測(cè)波形應(yīng)穩(wěn)定、諧波少。

(4)節(jié)電率

如風(fēng)機(jī)或水泵,應(yīng)用變頻器后節(jié)電率和變頻器本身關(guān)系不大,主要由改造前變頻器的運(yùn)行工況決定。如原來(lái)?yè)醢?、閥門(mén)的開(kāi)度等。

(5)旁路柜或切換柜(選配)

旁路柜或切換柜開(kāi)關(guān)可根據(jù)用戶工況要求選用隔離刀閘、真空接觸器或兩者的組合方式。旁路柜的作用是在變頻器退出運(yùn)行后,將電機(jī)投入工頻電網(wǎng)運(yùn)行,保證生產(chǎn)的連續(xù)性。

切換柜的作用是將變頻器輸出切換到不同電機(jī)。

3.日常工作中應(yīng)注意的幾點(diǎn)問(wèn)題

(1)變頻器應(yīng)用的環(huán)境與散熱問(wèn)題

作為電力電子設(shè)備,由于產(chǎn)生約3%~4%的損耗發(fā)熱需要散熱(一般采用風(fēng)冷散熱),所以高壓變頻器應(yīng)加強(qiáng)防塵處理和日常維護(hù),并定期進(jìn)行吹灰除塵。

(2)諧波干擾問(wèn)題

諧波超標(biāo)會(huì)使電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生附加的諧波損耗,并將導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作,影響各種電氣設(shè)備的正常工作。為避免控制干擾,高壓變頻器的控制線應(yīng)采用屏蔽電纜且單端接地,在布線時(shí)與動(dòng)力纜分設(shè)在不同的電纜橋架內(nèi)。

(3)風(fēng)機(jī)工況發(fā)生變化負(fù)荷瞬間增大跳車(chē)問(wèn)題

對(duì)風(fēng)機(jī)不規(guī)則的峰值負(fù)荷運(yùn)行情況進(jìn)行、有針對(duì)性的檢測(cè),風(fēng)機(jī)工況變化時(shí)瞬時(shí)負(fù)荷增加的隱患,保證設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行,從而降低電機(jī)和風(fēng)機(jī)設(shè)備的故障率。

三 改造后效益分析

1.直接效益

鼓風(fēng)機(jī)參數(shù):鼓風(fēng)機(jī)參數(shù):額定功率33350KWW、額定電壓10KV、額定電流217.、額定轉(zhuǎn)速2800r/min、額定轉(zhuǎn)速2800r/min/2800r/min、功率因數(shù)0.88、風(fēng)扇電機(jī)正常工作頻率電流160A。

裝上變頻器電流120A,節(jié)約40A電流。折合電量:

1.732×40×10×0.88=610KW

電價(jià)按照0.5元計(jì)算,每月節(jié)約電費(fèi)

610×24×30×0.5=21.96萬(wàn)元

2.間接效益

高溫風(fēng)機(jī)采用高壓變頻調(diào)速控制后,除實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗經(jīng)濟(jì)效益外,其它 方面的效益也是明顯的:

(1)延長(zhǎng)了電機(jī)等設(shè)備的使用壽命。變頻改造后,高壓電機(jī)實(shí)現(xiàn)了軟起動(dòng),起動(dòng)電流大大減少,避免了起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)和電機(jī)的沖擊,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)對(duì)風(fēng)量的自動(dòng)控制,提高了設(shè)備自動(dòng)化控制程度和設(shè)備運(yùn)行的性、可靠性;

(2)了工藝狀況,調(diào)速精度得到保證,可以平滑穩(wěn)定地調(diào)整風(fēng)量風(fēng)壓,提高了生產(chǎn)效率,特別是使生產(chǎn)線設(shè)備利用率得到了保證,進(jìn)一步提高了產(chǎn)量;

(3)設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用下降,采用變頻調(diào)節(jié)后維修費(fèi)用減少近70%。

(4)高壓變頻器輸入電流諧波含量小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的限制要求,功率因數(shù)可保證在0.95以上,再無(wú)需投資功率補(bǔ)償設(shè)備,并可降低有關(guān)的設(shè)備投資與維護(hù)費(fèi)用。

三 日常巡檢與維護(hù)

1.運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄,故障記錄

每天要記錄變頻器及電機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù),包括變頻器輸出頻率,輸出電流,輸出電壓等參數(shù),與合理數(shù)據(jù)對(duì)照比較,以利于早日發(fā)現(xiàn)故障隱患。變頻器如發(fā)生故障跳閘,務(wù)必記錄故障和跳閘時(shí)變頻器的運(yùn)行工況,以便具體分析故障原因。

2.變頻器日常檢查

每?jī)芍苓M(jìn)行一次,檢查記錄環(huán)境溫度,散熱器溫度;察看變頻器有無(wú)異常振動(dòng),聲響,風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

3.變頻器保養(yǎng)

變頻器每季度要清灰保養(yǎng)1次。保養(yǎng)要變頻器內(nèi)部和風(fēng)路內(nèi)的積灰,臟物,將變頻器表面擦拭干凈;仔細(xì)察看變頻器內(nèi)有無(wú)發(fā)熱變色部位。

(1) 夏季溫度較高時(shí),應(yīng)加強(qiáng)變頻器安裝場(chǎng)地的通風(fēng)。確保周?chē)諝庵胁坏糜羞^(guò)量的塵埃、酸、鹽、腐蝕性及爆炸性氣體;

(2) 夏季是多雨季節(jié),防止雨水進(jìn)入變頻器室,確保變頻器安裝的環(huán)境清潔干燥。

4.變頻器每次維護(hù)后,都需要仔細(xì)檢查是否有丟失的螺絲和電線等小零件,防止小型金屬物體引起變頻器短路事故。特別是在對(duì)電路進(jìn)行較大改動(dòng)后,確保電氣連接線連接正確可靠。

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