高压变频器在热风炉助燃风机上的应用.doc

高压变频器在热风炉助燃风机上的应用摘要：为解决建龙集团炼铁厂热风炉助燃风机工频运行时浪费严重这一问题，采用高压变频器对热风炉助燃风机进行改造。运行数据表明，热风炉助燃风机变频改造具有较高的经济效益和社会效益。关键词：热风炉助燃风机高压变频器节能Abstract:InordertosolveJianlongGroupironworkshotstovecombustionblowerfrequencyoperation,seriouswasteproblem,highvoltageinvertertotransformthehotstovecombustionblower.Therunningdatasindicatethatthehotairfurnacecombustionairblowerfrequencytransformationofhigheconomicandsocialbenefits.Keywords:HotstoveCombustionfanHighvoltageinverterEnergy1引言变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果，改善设备的运行工况，提高系统的安全可靠性，延长设备使用寿命等优点，成为现代电力传动技术的一个发展方向。而通过调节风门、挡板开度的大小来调整受控对象的方法，不仅控制精度受到限制，而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。随着当今社会市场竞争不断加剧，采用变频调速技术对这类负载进行改造，成为社会的潮流。2改造现场设备吉林建龙集团炼铁厂1#、2#高炉分别有2个助燃风机，风机型号为：SFG17.5F-C5A，配备电机YKK500-4，800kW/10kV。风机改造前使用高压柜直接启动，电机采用工频运行，通过调节风机进风阀开度和放散阀开度满足工艺要求，风机进风阀开度在40%～60%，电机电流28～36A，大量的能量都被消耗在风门挡板上了，风机运行噪声大，电机低负载率，功率因数低。助燃风机送风压力不稳，影响了热风炉正常烧炉送风。因此助燃风机的改造势在必行。2012年技改项目中，热风炉助燃风机应用变频调速技术进行改造，取得了明显效果。1#、2#高炉助燃风机型号相同，其设备参数如表1所示。表11#高炉助燃风机参数风机参数型号SFG17.5F-C5A风机型号鼓风机全压12000Pa流量15万m3/h效率84%轴功率655kW电机参数型号YKK500-4额定转速1488r/min额定功率800kW额定电压10kV功率因数0.87额定电流56.2A3助燃风机变频节能原理炼铁厂高炉助燃风机的作用是抽取大气中的空气，引入热风炉中为其助燃烧炉，是保证高炉正常生产的重要设备。助燃风机通常情况下根据生产需要对风量、空气温度、热风放散量等指标进行控制调节以适应工艺要求和运行工况。常用的控制手段是调节风门、挡板开度的大小来调整受控对象。这样，不论生产的需求大小，风机都全速运转，而运行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失和热风放散损失掉了。在生产过程中，不仅控制精度受到限制，而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。从而导致生产成本增加，设备使用寿命缩短，设备维护、维修费用居高不下。变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n=60f(1-s)/p，（式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数）；变频器通过改变电动机工作电源频率f达到改变电机转速的目的。异步电动机变频调速具有调速范围宽、平滑性较高、机械特性较硬的优点，目前变频调速已成为异步电动机最主要的调速方式，在很多领域都获得了广泛的应用。根据流体力学相似定律：Q1/Q2＝n1/n2输出风量Q与转速n成正比；H1/H2＝(n1/n2)2输出压力H与转速n2正比；P1/P2＝(n1/n2)3输出轴功率P与转速n3正比。当风机风量需要改变时，如调节风门的开度，则会使大量电能白白消耗在挡板上。如采用变频调速调节风量，可使轴功率随风量的减小大幅度下降。可见，通过变频对风机进行控制，不但节能而且大大提高了设备运行性能。以上公式为变频节能提供了充分的理论依据。4风光JD-BP38系列高压变频器技术特点风光牌JD-BP38系列高压变频器以高速DSP为控制核心，采用无速度矢量控制技术、功率单元串联多电平技术，属高-高电压源型变频器，其谐波指标远小于IEE519-1992的谐波国家标准，输入功率因数高，输出波形质量好，不必采用输入谐波滤波器、功率因数补偿装置和输出滤波器；不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪音、输出dv/dt、共模电压等问题，可以使用普通的异步电机。风光高压变频器被评为中国名牌产品。具体来说，风光高压变频器除具有一般普通变频器的性能外，还具有以下突出特点：(1)采用高速DSP作为