2006年，我國鋼產(chǎn)量繼續(xù)穩(wěn)居世界第一，然而也同時并存的是鋼鐵行業(yè)的高能耗，根據(jù)有關(guān)資料顯示，我國鋼鐵工業(yè)在全國能耗總量中的份額高達(dá)近15%，與電力、化工行業(yè)一起,位列工業(yè)能耗數(shù)量前三甲，這對于高速發(fā)展的中國鋼鐵行業(yè)無疑是不得不說的痛。顯然，淘汰高耗能的落后工藝設(shè)備，通過一系列的先進(jìn)節(jié)能措施進(jìn)行節(jié)能改造，采用先進(jìn)的能源管理措施無疑是鋼鐵行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

　　廣耀鋼鐵有限公司是一家專業(yè)從事生鐵冶煉、鑄造、礦粉燒結(jié)、鐵精粉洗選等產(chǎn)品的生產(chǎn)的一家現(xiàn)代化企業(yè)。由于公司快速發(fā)展的需要，公司新上了一個煉鋼項(xiàng)目，為了提高產(chǎn)品競爭能力，降低能耗，公司對煉鋼廠轉(zhuǎn)爐的除塵風(fēng)機(jī)驅(qū)動引進(jìn)了最新的高壓變頻節(jié)能技術(shù)，經(jīng)過廣耀鋼鐵有限公司的工程技術(shù)人員的考察和詳細(xì)的分析，選用了深圳微能科技有限公司生產(chǎn)的win-hv系列高壓變頻器來對除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造。

　　每個轉(zhuǎn)爐設(shè)有一個兌鋼口和一個出鋼口，轉(zhuǎn)爐兌鋼或出鋼時，高溫的鋼水會同空氣發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的煙氣。一方面對現(xiàn)場操作的工人健康不利，另一方面也對環(huán)境造成了巨大的污染。為改善現(xiàn)場環(huán)境，降低污染，需要對鋼爐的兌鋼、出鋼進(jìn)行除塵改造。廣耀轉(zhuǎn)爐大致工藝為煉一桶鋼的周期大約為100min，大致分為進(jìn)料、吹煉、出料，時間大約分別為20min、60min、20min，由氧槍自動控制，也可以由操作工人根據(jù)氧槍的位置進(jìn)行手動控制。

　　根據(jù)工藝要求，除塵風(fēng)機(jī)需要二種風(fēng)量來適應(yīng)轉(zhuǎn)爐兌出鋼工藝要求，為此將除塵風(fēng)機(jī)分為兩段速控制——-高速和低速，進(jìn)料和出料為低速，吹煉為高速，而且系統(tǒng)要求高壓變頻器加速時間必須足夠短，加速時間長會影響效率和除塵效果。因此，低速到高速的時間必須控制在40s之內(nèi)，才不至于影響除塵效果。

2 方案設(shè)計(jì)

　　根據(jù)現(xiàn)場情況和可具備的各種條件，決定采取以下改造方案。

2.1簡化控制邏輯

　　在現(xiàn)場直接根據(jù)出鋼口、兌鋼口的開關(guān)狀態(tài)來控制變頻器的轉(zhuǎn)速，變頻器預(yù)設(shè)2個速度點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)場所需風(fēng)量不同自動調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。采用微能高壓變頻器內(nèi)置的plc可編程的高級功能，在變頻器自帶的中文人機(jī)界面上實(shí)現(xiàn)時間和速度的給定，根據(jù)工藝要求，各階段所需風(fēng)量如表1所示。

2.2電氣系統(tǒng)圖

　　電氣系統(tǒng)圖如附圖所示：

2.3應(yīng)用高壓變頻器的效果

　?。?）延長電機(jī)和風(fēng)機(jī)的使用壽命。除塵風(fēng)機(jī)均為離心式風(fēng)機(jī)，啟動時間長，啟動電流大（約6～8倍額定電流），對電機(jī)和風(fēng)機(jī)的機(jī)械沖擊力很大，嚴(yán)重影響其使用壽命。而采用變頻調(diào)速后，可以實(shí)現(xiàn)軟起動和軟制動，對電機(jī)幾乎不產(chǎn)生沖擊，可大大延長機(jī)械的使用壽命。

　?。?）減少機(jī)械閥門和風(fēng)機(jī)葉輪的磨損。安裝變頻調(diào)速裝置后，風(fēng)機(jī)經(jīng)常工作在比原來定速時低150r/min的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，因此，大大減少了風(fēng)機(jī)葉輪的磨損，減少了風(fēng)機(jī)振動。延長風(fēng)機(jī)的大修周期，節(jié)省檢修費(fèi)用和檢修時間。

　　（3）便于實(shí)現(xiàn)除塵控制系統(tǒng)自動化。除塵系統(tǒng)的的風(fēng)量經(jīng)常需要根據(jù)工藝的要求變化，在過去用擋板調(diào)節(jié)時，存在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開度與流量的關(guān)系曲線的線性化問題。往往由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的磨損量過大，閥門特性發(fā)生變化，出現(xiàn)非線性問題，致使調(diào)節(jié)過程產(chǎn)生誤差，自動控制系統(tǒng)無法正常工作。而變頻調(diào)速始終保持在線性化、高精度（0.1～0.01hz）的范圍內(nèi)工作，為實(shí)現(xiàn)除塵系統(tǒng)的自動化創(chuàng)造了優(yōu)越條件。

　?。?）改善了工藝。投入變頻器后除塵風(fēng)機(jī)可以非常平滑穩(wěn)定的調(diào)節(jié)風(fēng)量，運(yùn)行人員可以自如的調(diào)控，除塵風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)得到了改善，提高了效率。

3 微能公司高壓大功率變頻器具有獨(dú)特的優(yōu)勢

　?。?）輸入、輸出諧波含量低，符合并優(yōu)于ieee519～1992及gb/t14519～93標(biāo)準(zhǔn)對電壓失真和電流失真最嚴(yán)格的要求，輸入功率因數(shù)高，在調(diào)速范圍內(nèi)可達(dá)到0.97，噪音低，發(fā)熱低，不會引起電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動，可直接驅(qū)動普通電機(jī)，無須濾波器和功率因數(shù)補(bǔ)償；輸入電壓相對諧波含量為2.12%，網(wǎng)側(cè)電流畸變含量僅為1.90%，額定輸出時輸出電壓相對諧波含量為2.56%，輸出電流畸變含量只有3.44%，這些參數(shù)值遠(yuǎn)優(yōu)于其他同類產(chǎn)品水平。

　?。?）win－h(huán)v系列變頻器是電壓源型變頻器，且擁有大量的電容，對電網(wǎng)變化的承受能力強(qiáng)，電壓變化可承受范圍為+15%～-20%。

　?。?）微能高壓變頻器采用特殊的風(fēng)道設(shè)計(jì)，在變頻器工作狀態(tài)下，隨時可進(jìn)行日常維護(hù)，大大提高維護(hù)的方便性。

　?。?）微能高壓變頻器變頻效率為98.5%，系統(tǒng)效率高于96%，且在整個調(diào)速范圍內(nèi)均保持不變，而早期的高-低-高變頻器，因輸入、輸出均有變壓器，存在著系統(tǒng)效率低，噪音高，發(fā)熱厲害，且速度降下來時，效率也隨之降低的問題。

　?。?）微能≥2500kw的大功率變頻器采用深圳微能科技有限公司獨(dú)有的空氣密閉循環(huán)水冷技術(shù)，散熱好，又可省略掉機(jī)器向戶外排風(fēng)的風(fēng)道，既節(jié)約成本，維護(hù)又簡單方便。

　　（6）微能高壓變頻器采用了獨(dú)特的結(jié)構(gòu)型式，其主控制柜位于整機(jī)低電位端，免除強(qiáng)電場及磁場干擾，大大提高了設(shè)備的工作穩(wěn)定性，且在正常工作時可隨時打開側(cè)面柜門觀察系統(tǒng)工作情況，使用者感到十分方便。

　?。?）微能避各家設(shè)計(jì)之短，沒有使用國外的小功率厚膜電路作為驅(qū)動，而是采用完全自主設(shè)計(jì)的驅(qū)動電路，使機(jī)器工作得更穩(wěn)定；加之低電感的母線結(jié)構(gòu)，使微能即使在大功率高壓變頻器也可做到得順心應(yīng)手。

4 實(shí)際應(yīng)用效果

　　微能高壓變頻器自進(jìn)入現(xiàn)場安裝，2臺設(shè)備均一次調(diào)試成功。自運(yùn)行以來，從未出現(xiàn)任何故障，其可靠性得到了廣耀公司的一致認(rèn)可和稱贊。

　　其電機(jī)和變頻器的具體參數(shù)如表2所示。

5 結(jié)束語

　　深圳微能科技有限公司從開始進(jìn)入高壓變頻器領(lǐng)域，至今已有3個年頭了，目前月近十臺的應(yīng)用業(yè)績，受到了國內(nèi)外越來越多企業(yè)的關(guān)注。在冶金行業(yè)迫切需要最新節(jié)能技術(shù)的今天，微能公司以實(shí)際案例的應(yīng)用表明微能高壓變頻器無疑是冶金鋼鐵行業(yè)高壓電機(jī)調(diào)速節(jié)能的最佳選擇。