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高壓變頻器在杭鋼混鐵爐除塵風(fēng)機上的應用
作者：
時(shí)間：2013-12-07
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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一、引言
杭州鋼鐵集團轉爐煉鋼廠(chǎng)設置兩座600T混鐵爐，且有一個(gè)傾翻工位和一個(gè)大包倒小包工位。每座混鐵爐設有一個(gè)進(jìn)鐵口和一個(gè)出鐵口，傾翻工位相當于混鐵爐進(jìn)鐵口。當混鐵爐進(jìn)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，產(chǎn)生大量的煙氣。一方面對現場(chǎng)操作的工人不利，另一方面也對環(huán)境造成了巨大的污染?；扈F爐多種進(jìn)出鐵工況條件下風(fēng)量隨時(shí)變化，因此該除塵風(fēng)機需要多種速度來(lái)適應。在以前的運行過(guò)程中，由于一方面液力耦合器不能適應頻繁的調速，另一方面原設計現場(chǎng)閥門(mén)信號與風(fēng)機調速控制分屬兩個(gè)控制系統，兩者之間沒(méi)有信號聯(lián)系。因此原有除塵風(fēng)機運行方式基本為恒速運行，其運行轉速保持在約680rpm 左右，運行電流約在150A，僅通過(guò)現場(chǎng)閥門(mén)及爐蓋開(kāi)啟來(lái)達到除塵效果，同時(shí)為防止閥門(mén)全部關(guān)閉造成風(fēng)機振動(dòng)過(guò)大，其中一臺大包倒小包閥門(mén)始終打開(kāi)，大量風(fēng)量直接排空，導致大量有功功率浪費。此外液力耦合器低速運行時(shí)效率低下，為了提高風(fēng)機的運行效率，節能降耗，必須對風(fēng)機調速控制進(jìn)行改進(jìn)。
近幾年隨著(zhù)國內高壓變頻器技術(shù)的進(jìn)步，變頻器的性?xún)r(jià)比和穩定性有很大幅度的提升，經(jīng)過(guò)考察，我廠(chǎng)最終選擇了北京利德華福電氣技術(shù)有限公司的 Harsvert-A系列高壓變頻器對風(fēng)機進(jìn)行調速控制。該項目采用節能還款合同形式，由杭州亞泰投資公司投資，整體項目為交鑰匙工程，于2006年12 月份安裝調試完畢投入運行，至今已穩定運行近四個(gè)月，給我廠(chǎng)帶來(lái)了巨大的效益。
二、混鐵爐除塵工藝工況及主電機參數介紹
1、混鐵爐除塵風(fēng)機工況：
混鐵爐系統除塵設計風(fēng)量：66萬(wàn)立方米/小時(shí)
風(fēng)道漏風(fēng)損耗率設計：10％
進(jìn)鐵水（或大包倒小包）除塵需要風(fēng)量：25萬(wàn)立方米/小時(shí)
出鐵水除塵需要風(fēng)量：6萬(wàn)立方米/小時(shí)
進(jìn)鐵水除塵需要時(shí)間：約10分鐘/次
出鐵水除塵需要時(shí)間：約3分鐘/次
日出鐵水總次數：約180次
日進(jìn)鐵水總次數：約120次
進(jìn)鐵時(shí)，當捕集罩關(guān)到位后，相應的閥門(mén)打開(kāi)。出鐵時(shí)，混鐵爐離開(kāi)零位后，相應的出鐵口閥門(mén)打開(kāi)。
2、混鐵爐除塵風(fēng)機主電機的技術(shù)參數如下：
電機型號：Y710－8
額定功率：1600kW
額定電壓：6300V
額定電流：183.2A
功率因數：0.84
3、工藝要求：
現場(chǎng)提供具體工作情況分為以下6種工作情況：
1）：一個(gè)進(jìn)鐵口工作需要25萬(wàn)m3/h；
2）：一個(gè)出鐵口工作需要6萬(wàn)m3/h；
3）：兩個(gè)出鐵口同時(shí)打開(kāi)需要風(fēng)量12萬(wàn)m3/h；
4）：一個(gè)進(jìn)鐵口一個(gè)出鐵口同時(shí)打開(kāi)需要風(fēng)量31萬(wàn)m3/h；
5）：一個(gè)進(jìn)鐵口兩個(gè)出鐵口同時(shí)打開(kāi)需要風(fēng)量37萬(wàn)m3/h；
6）：兩個(gè)進(jìn)鐵口同時(shí)打開(kāi)需要風(fēng)量50萬(wàn)m3/h。
三、高壓變頻調速系統改造方案：
1、HARSVERT-A高壓變頻器的原理
采用高-高電壓源型，單元串聯(lián)多電平技術(shù)。電網(wǎng)電壓經(jīng)過(guò)副邊多重化的隔離變壓器降壓后給功率單元供電，1600kW/6kV高壓變頻器每相由5個(gè)功率單元串聯(lián)而成，輸出相電壓最高可達3500V，線(xiàn)電壓達6kV左右。每個(gè)功率單元承受全部的電機電流，但只提供1/5相電壓和1/15的輸出功率，為單相輸出的交直交PWM電壓源型逆變結構，相鄰功率單元的輸出端串接起來(lái)，形成Y接結構，實(shí)現變壓變頻的高壓直接輸出，供給高壓電動(dòng)機。
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