冶金行业除尘系统风机的节电改造.docx

冶金行业除尘系统风机的节电改造wangsl导语：在冶金行业的一些消费工段,除尘系统风机固然配置有调速设备,但是消费经过中一直以较高风速运行,浪费大量电能.在深化分析实际消费工艺的根底上，利用现有的调速设备，采用有效的自动控制方案，增加极少的改造费用，即可进一步降低除尘系统风机的耗电量，到达最正确的节电效果。一、现状自进入二十一世纪以来，冶金行业进展了大规模的技术改造，根据国家的环保要求，其烟尘治理已到达新的程度：1、各消费工段已普遍采用除尘设备布袋除尘器或者电除尘器，除尘系统运行根本良好，知足了环保要求；2、除尘系统主风机装机功率容量大，液力偶合器、变频器等调速装置已普遍应用于风机的启动、调速运行；3、一些断续消费的工段，根据消费工艺特点，自动控制除尘系统主风机高速、低速运行，具有良好的节电效果；如焦化除尘、高炉除尘、转炉一次除尘等;4、另一些断续消费的工段，由于自动控制较复杂，运行方式以最大烟尘量设定风机参数长期运行，耗电量大，调速装置未到达最正确应用状态；如电炉除尘、转炉二次除尘等。5、一些连续消费工段，烟尘排放点比拟多，但每个排放点烟尘量较小，除尘系统烟尘扑集罩较分散，采用一套除尘系统收尘，除尘系统主风机以最大风量长期运行，采用调节风管阀门控制风量来知足烟尘排放点的收尘，此运行方式耗电量也比拟大。根据以上情况，深化分析实际的消费工艺，利用现有设备，采用有效的自动控制手段，可进一步降低除尘系统风机的耗电量，到达最正确的节电效果。二、节电方案1、加强除尘系统设备的治理，保证除尘系统管道及除尘设备的阻力参数在允许的范围内运行,尽量维持风机以较低转速运行；2、根据消费工艺经过的要求，通过检测烟尘扑集罩内的有关参数及消费工艺经过的其它参数，自动调节风机的转速，根据风机功率与风机转速的；3次方成正比的关系，尽量降低风机转速，以到达最正确的节电效果。三、自动控制方案方案一：根据消费工艺的要求，除尘风机与相关消费设备联锁，开炉时自动到达风机低速位，闭炉冶炼时自动使风机到达高速位，该开关量信号的传送可采用控制电缆送至风机控制计算机或者PLC，另外，亦可采用无线传输设备进展信号的传送。方案二：检测烟尘扑集罩的有关烟气参数及工艺参数，根据其参数值自动调节除尘风机的转速而到达节电的目的，信号传送可采用电缆或者无线传送。四、详细方案分析1、电炉车间除尘系统风机节电方案分析：1工艺经过某钢厂电炉为扩容的70tABB沟通电弧炉,除尘器系统采用布袋式除尘器，设计过滤面积11985m2，最大除尘风量450000m3h。电炉炼钢周期为7085分钟左右，其中装料610%，送电熔化2530%，吹氧3035%，复原期1520%，冲渣出钢68%。在不同的消费工艺阶段，电炉产生的烟气量和烟气温度不同，且差异较大。加料经过中,主要是装料时废钢及渣料产生的扬尘，需要的除尘风量不大，要求粉尘不扩散，不污染电炉周边工作环境为标准。送电经过中是原料送电拉弧加热，引发可燃废弃物燃烧产生废气。此时，电炉需要将炉料加热至熔化状态，要求烟尘可以及时排出，又不能太多的带走炉体热量以保证炼钢周期。而在吹氧期间，不仅要求除尘系统可以及时迅速的将废气和粉尘排走，又必须保证炉体有适宜的吹炼温度，确保终点温度。因此，对除尘系统要求较高。进入复原期，吹氧告一段落，粉尘度再一次降低。在冲渣出钢时，主要排放物是冲渣产生的水蒸汽和少量废气。通过对冶炼工艺的分析：电炉在炼钢经过的不同阶段对除尘风量的大小有明显的不同，以吹氧冶炼为最大，加料除尘为最低。原电炉车间已配置一次除尘系统,二次除尘系统、精练炉除尘系统；除尘系统风机均配置了液力偶合器调速装置。鉴于电炉除尘系统中除尘风机的运行方式和设备特点，对除尘风机的控制制定如下方案。2系统控制方案由于不同工艺阶段的烟气温度有明显差异，因此温度的上下直接反映了电炉的运行工况。收集烟道进口温度作为系统调节的根本参量，从工程角度讲，温度变送器可以在恶劣的工业场合应用，抗干扰才能强、工作稳定性好、控制精度高、平安可靠、免维护且价格廉价。基于此原因，选用除尘烟道进口烟气温度作为系统调节的根本参量，同时以吹氧量和冷风门开度作为除尘风量的修整参量；通过ROLCOX多变量控制器进展除尘风机转速的自动控制，控制系统具有响应速度快、控制品质高,进而可实现除尘风量的自动控制，到达良好的除尘效果,降低运行人员劳动强度,进步系统效率，控制逻辑见图一所示。图一为了保证系统的可靠性，另外增加除尘风量手动控制回路，对除尘风量的控制采用分段调速的方式由炉前操纵台控制风机转速，进而实现不同运行工况下的风量调节。控制逻辑图如下。图二3控制系统特点a、除尘系统风机功耗随电炉炼钢消费工艺变负荷运行，进步了系统效率；实现了除尘系统的最正确工况运行。可获得显著的节能效果。b、大大有效降低了除尘系统负荷率，延长了除尘器、除尘风机、除尘电机、烟道等设备的使用寿命。c、对降低炉内热量损失，公道控制经过温度，确保终点温度起到一定的作用。d、对除尘系统进展调速改造，有助于改善炉内吹炼工况，缩短炼钢时间，进步钢产量改善出钢品质。e、降低补炉期间的能耗和炉衬散热损失。2、转炉车间除尘系统风机节电方案分析：1工艺经过某钢厂转炉吹炼工艺周期对除尘风机的工艺要求如下图三A到B为兑铁加废钢时间,B到C为风机升速时间，C到D为吹氧时间，D点风机开场减速，D到E为倒炉测温取样时间，E到F为出钢时间，F到G为溅渣时间，整个吹炼工艺周期约40分钟，其中风机高速运行时间C到D15分钟,其他时间风机低速运行。2系统控制方案在上图B点，将炉前、炉后和氧气流量信号送到除尘系统PLC站，通过用户程序处理后，输出到继电器，由继电器提供一对闭合节点继电器吸合时，风机高速运转；继电器释放时，风机低速运行，当在炉前操纵并有氧流量时，继电器吸合，风机开场从低速向高速升速，在C点现场操纵工进展吹炼。在D点，预备出钢;炉前工转换开关转到炉后或者没有吹炼的时间超过15分钟，继电器释放，风机开场降速，降速时间不作详细要求，但在减速经过中假如需要提速，风机应能知足提速要求。图四一般转炉车间一次除尘系统风机已经按以上工艺进展控制,但是二次除尘系统风机等是不调速运行，浪费大量电能。2X45T转炉车间二次除尘系统风机控制系统如下:图五3、多烟尘扑集罩除尘系统风机节电方案分析：1工艺经过大型高炉一般设2个以上出铁口，轮换出铁操纵，出铁口的大量烟尘通过烟尘扑集罩送至同一除尘系统排出，出铁口工作时翻开烟罩阀门，非工作时关闭阀门；除尘系统的总风量应即是或者大于所有出铁口工作翻开烟罩阀门时风量的总和。除尘系统风机一直以最大风量运行，不调速,消耗大量电能。在知足各出铁口烟尘扑集罩正常吸尘风量的情况下，假如采用开闭阀门与除尘风机转速相结合的控制方式，尽量降低风机转速，那么可到达节约电能的目的。2系统控制方案当所有的出铁口烟尘扑集罩阀门全部翻开时，风机以最高转速运行，其它情况在保证每一烟罩除尘效果的前提下，根据烟罩阀门的开、关情况自动调节风机转速，尽量降低风机转速。控制系统图如下以三个出铁口为例:图六五、节电效益分析以某钢厂90T电炉除尘系统为例:1、除尘系统风机配置：一次除尘系统风机功率2700KW额定转速996RPM液力偶合器调速二次除尘系统风机功率1600KW额定转速990RPM液力偶合器调速精练炉除尘系统风机功率500KW额定转速1491RPM液力偶合器调速2、运行状况一次除尘系统风机电流121A转速750RPM不调速二次除尘系统风机电流46A转速666RPM不调速精练炉除尘系统风机电流23A转速1150RPM不调速3、节电分析采用以上的控制方案，风机转速以平均下降20%，天天运行10小时，其它时间按现状况转速运行，每年运行330天，电费0.68元/度,根据风机功率与风机转速的3次方成正比进展计算:电炉一次除尘系统、二次除尘系统、精练炉除尘系统每年合计可节电300万度,节约电费200余万元。假如风机转速平均下降30%，天天运行10小时，其它时间按现状况转速运行，每年运行330天，电费0.68元/度,除尘系统每年合计可节电400余万度,节约电费275万元。六、投资一套除尘系统1、一次检测元件及信号传输设备和电缆3.8万元；2、除尘系统PLC增加ROLCOX控制模块6.8万元；3、软件编程、安装、调试8.8万元；4、其它2.0万元合计:21.4万元；七、节电方案施行步骤1、理解现有消费工艺的运行方式，统计、检测除尘系统的有关参数。2、根据实际的运行情况选择控制方案，购置设备。3、设备安装、调试、运行、检测。八、结论在冶金行业的一些消费工段,除尘系统风机固然配置有调速设备,但是消费经过中一直以较高风速运行,浪费大量电能.在深化分析实际消费工艺的根底上，利用现有的调速设备，采用有效的自动控制方案，增加极少的改造费用，即可进一步降低除尘系统风机的耗电量，到达最正确的节电效果.