近年來，隨著經(jīng)濟發(fā)展、技術(shù)進步、人們認(rèn)識水平的提高，國家對環(huán)境保護和能源節(jié)約越來越重視。鋼鐵廠屬于大型耗能單位和主要的污染物排放單位，因此對鋼鐵廠進行技術(shù)改造，降低其能耗和污染排放具有重要的意義。
煉鋼廠在冶煉過程中，高溫鐵水會同空氣發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的煙氣。這種煙氣一方面會污染環(huán)境，另一方面會對現(xiàn)場工人造成傷害。為了降低污染，改善工作環(huán)境，需要給煉鋼廠的冶煉爐添加除塵設(shè)備，目前常采用除塵風(fēng)機。
除塵風(fēng)機工藝
煉鋼廠在冶煉過程中，每個冶煉周期可分為不同時間段，不同時間段內(nèi)，除塵風(fēng)機工作情況也會有區(qū)別。以河北唐山遷安鑫達(dá)鋼鐵有限公司煉鋼廠轉(zhuǎn)爐除塵風(fēng)機運行情況為例進行說明。該轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)有兩套除塵風(fēng)機，其中一套作為備用;二次除塵系統(tǒng)有一套除塵風(fēng)機。該轉(zhuǎn)爐吹煉工藝如下圖：
A到B為兌鐵加廢鋼時間，約2分鐘;
B到C為風(fēng)機升速時間，約30秒，可調(diào);
C到D為吹氧時間，約15分鐘;
D點風(fēng)機開始減速，約30秒，可調(diào);
D到E為倒?fàn)t測溫取樣時間，約2分鐘;
E到F為出鋼時間，約2分鐘;
F到G為濺渣時間，約3分鐘;
整個吹煉工藝周期約25分鐘，其中高速時間(C到D)15分鐘。
在吹氧過程中有較高的除塵要求，需要除塵風(fēng)機進行高速運轉(zhuǎn)。而在兌鐵加廢鋼、倒?fàn)t測溫取樣、出鋼、濺渣過程，對除塵要求較低，除塵風(fēng)機低速運行即可滿足要求。根據(jù)實際測量，除塵風(fēng)機升速和減速時間可并入低速運行時間進行計算，對結(jié)果影響較小。
本次轉(zhuǎn)爐除塵風(fēng)機變頻改造采用上海辛格林納新時達(dá)電機有限公司生產(chǎn)的兩套高壓變頻設(shè)備，分別是：配備給一次除塵風(fēng)機的AS800-0800-T10-PA和配備給二次除塵風(fēng)機的AS800-0630-T10-PA各一套。
高壓變頻器在現(xiàn)場系統(tǒng)相通工況下，做了電機在工頻條件和變頻條件下耗電量對比試驗。詳細(xì)情況如下：
電價以0.5元/KWh計算，每年節(jié)省電費為：
(1) 一次除塵風(fēng)機節(jié)省電費：163×7500×0.5=61.125萬元
(2) 二次除塵風(fēng)機節(jié)省電費：200×5000×0.5=50萬元
總計：每年節(jié)電費用為111.125萬元。
除了明顯的節(jié)電，采用變頻器還有以下優(yōu)點：
(1)高壓變頻器優(yōu)良的軟啟動/停止功能(可以零轉(zhuǎn)速啟動)，啟動過程最大電流小于額定電流，大大減小了啟動沖擊電流對電動機合電網(wǎng)的沖擊，有效減小了電機故障，從而大大延長了電機的檢修周期合使用壽命，同時還可有效避免沖擊負(fù)荷對電網(wǎng)的不利影響;
(2)變頻改造后，原調(diào)節(jié)風(fēng)門全開，大大減少其磨損，延長了風(fēng)門使用壽命，降低檢修維護費用;
(3)變頻改造后，原液力耦合器取消，節(jié)省了液力耦合器的維護費用;
(4)高壓變頻器特有的平滑調(diào)節(jié)減少了風(fēng)機以及電機的機械磨損，同時降低了軸承、軸瓦的溫度，有效減少了檢修費用，延長了設(shè)備的使用壽命。
(5)便于實現(xiàn)除塵控制系統(tǒng)自動化。除塵系統(tǒng)的風(fēng)量經(jīng)常需要根據(jù)工藝的要求變化，在過去采用擋板調(diào)節(jié)時，由于執(zhí)行機構(gòu)的磨損和閥門特性的變化，往往難以對風(fēng)量進行精確控制。而變頻調(diào)速方式則始終保持高精度的調(diào)節(jié)(0.1～0.01Hz)，為實現(xiàn)除塵控制系統(tǒng)的自動化提供了優(yōu)越的條件。
目前高壓變頻器已經(jīng)在許多電廠、水泥廠、化工廠、金屬冶煉廠的風(fēng)機和水泵中得到實際應(yīng)用，并取得良好的運行效果和節(jié)能效益。作為大型用電單位，鋼鐵冶煉廠中包含著大量能應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)的設(shè)備，比如鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、除塵風(fēng)機、冷卻泵、清洗泵等等。因此，將高壓變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于鋼鐵等金屬冶煉領(lǐng)域，對于節(jié)約能源、降低成本、提高自動化控制水平，具有十分重要的意義。
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