英威腾Goodrive5000高压变频器在某铜业SO2鼓风机的应用.docx

英威腾Goodrive5000高压变频器在某铜业SO2鼓风机的应用英威腾Goodrive5000高压变频器在某铜业SO2鼓风机的应用导语：本文介绍了英威腾GD5000系列高压变频器在铜冶炼烟气制酸工程上的应用。一、引言冶炼烟气制酸，是我国硫酸工业的重要组成局部。近十几年来，我国冶炼烟气制酸技术获得长足开展，冶炼烟气制酸单系列装置的规模愈来愈大，技术和装备愈来愈先进；大型冶炼烟气制酸工程的设计都不同程度地应用了当今国内外先进技术和装备，大大改变了我国冶炼烟气制酸的技术状况。但在实际的消费经过中，根据烟气中含硫的浓度、吸收塔的效率、转化器的效率、消费周期等因素，需经常对相关的风机、水泵等设备进展调整、变化，以知足工艺要求。传统的调节方式主要是采用进、出口风门挡板调节或是采用液偶调节来控制风量，调节精度差、效率低，造成管网内部气流紊乱，风机喘振等现象。大量应用标明，采用变频器改变电机转速来调节风量可以在知足工艺要求的同时，解决上述矛盾。二、工程介绍山东某铜业是一家有色金属加工企业，在东营开展的14年完成了三次跨越，从第一工业园到第三工业园，如今已具备阴极铜22万吨/年、稀贵金属综合提取加工5000吨/年的消费才能，全国同行业排名第六，占据山东省28%的市场份额。该铜业采用氧气底吹熔炼技术将年产5万吨设计才能，扩大到了年产10万吨规模。且整个流程是完全密闭的，消费经过中所产生的烟气污染可以降到最低。同时，由于烟气的主要构成成分是二氧化硫，该企业又在处理烟气上创造了一套制作硫酸的工艺，产出的副产品被定级为国家一级品工业硫酸。而对于不能完全处理掉的污酸，该公司创新研发了重金属冶炼烟气净化中污酸处理新技术，这项技术将污酸净化回收，最终将污酸处理成合格工业硫酸。其烟气制酸消费工序流程可分为：净化工段、干吸工段、转化工段、酸库工段。其烟气流程为：烟气一级动力波空气冷却塔二级动力波电除雾器枯燥塔SO2风机转化器一吸收塔转化器二吸收塔尾气排空。其中，在转化工段，从SO2鼓风机出来的冷SO2气体俗称一次气，经过催化后转化成SO3，再经过换热后由一冷风机送入第一级吸收塔制取硫酸，第一吸收塔出来未反响的冷SO2气体俗称二次气，需经过二次催化转化后通过二冷风机送往第二吸收塔制取硫酸。其工艺图如下：由于在实际运行经过中，受到SO2气体的含量、第一吸收塔和第二吸收塔吸收率的影响，SO2鼓风机、一冷风机、二冷风机需经常进展调节以知足工艺需求。然而采用传统的挡板调节或者是液偶调节，调节精度差、效率低、维护量大，经研究决定，采购英威腾GD5000系列高压变频器GD5000-A3550-10-S，拖动SO2鼓风机，实现全自动操纵，改善了操纵方式，节约了大量能源。三、系统方案1.主回路方案：针对用户工艺要求的高压电机运行方式，考虑到设备的平安运行要求，最终采用一拖一带隔离自动旁路方案，与现场软启动器配合使用。图表1一拖一带隔离自动切换方案一拖一带隔离自动旁路柜是由三个真空接触器KM1、KM2、KM3和两个刀闸QS1、QS2组成。变频器输出真空接触器KM2和工频真空接触器KM3互锁，完全可以保证变频调速系统平安运行。刀闸QS1、QS2无机械闭锁功能，只是在检修时由手动断开以形成明显的断开点，确保工作人员的平安，在工频和变频运行状况下均处于闭合状态；在变频运行状况下，KM1、KM2闭合，KM3、QS3、QS4断开。在软起回路运行状况下，KM1、KM2、KM3断开，QS3、QS4闭合。在工频旁路运行状况下，KM3闭合，KM1、KM2、QS3、QS4断开。2.控制系统方案由于从SO2气体转化成SO3气体为可逆反响，其化学方程式如下：从这个化学方程式中可以看出，在SO2与O2反响生成SO3时，SO3也有一局部分解为SO2与O2和氧气，已经反响了的SO2对起始SO2总量的百分比叫做总转化率。为了进步总转化率，必须对SO2的量进展准确的控制。使用高压变频器后，DCS与变频器之间通过420mA信号连接，自动调节变频器输出转速，进而调节SO2的输入量，进步总转化率。其他变频器与上位机连接I/O点信息如下：四、现场应用照片五、采用变频后应用效果1实现了系统的平稳启动。该设备为新机配套，由于系统电网配置小，工频直接启动，大约为额定电流的5-7倍，在风门开启时根本启动不了。而采用启动，启动电流大约在额定电流的一半左右即可平稳正常启动，因此解决了软启动问题。2运行中平滑、连续，.可根据工艺需要平滑的调节变频器的频率，进而无级的调节转速，使SO2鼓风机、一冷风机和二冷风机送风量得到无级平滑的调节，进步了调节精度，减少了对风门及系统的冲击，极大的保护了风道系统，免受冲击损害。3简化了操纵系统，精简了控制程序，减轻了工人的劳动强度，十分是自动控制的应用，进步了整个系统的自动化程度，实现了变频器无人值守。4节能显著。对风机泵类负载，由流体力学知，流量与转速成正比，管压与转速的平方成正比，而轴功率与转速的立方成正比。现系统运行在40Hz,因此变频运行下的功率P变=40/503P工=0.83P工=0.51P工当然改造后效率可能要降低一些，总体效率大约80%.因此变频应用后的实际效率为P1变=0.51/80%P工=0.64P工=64%P工那么节电率为P=P工-P1变/P工=36%节电效果是特别明显的，根本到达了预期的节能效果。总之，使用后，实现了软启动，运行平稳，节约电能，是实现自动化控制的较理想设备，值得在各种领域大力推广。六、完毕语50年来我国有色行业利用含SO2冶炼烟气消费工业硫酸已获得了快速持续的开展及宏大的成就，在全国硫酸产业中占有重要的地位和作用。随着有色行业的快速开展，相应地用含SO2烟气消费硫酸也将较快地开展，怎样继续进步总硫的利率、改善消费工艺，降低对环境的影响、在进步产能的同时，节能减排等问题已成为今后行业重点关注的问题。理论证实，采用高压变频技术对高能耗、主要工艺用电设备进展改造，不仅能改善消费工艺，进步总硫的利率、降低企业能耗和保护环境，而且还对设备的平安、可靠运行，减少设备故障等都起到了积极的作用。参考文献：【1】（GD5000系列高压变频器产品讲明书）深圳市英威腾电气股份有限公司【2】（综合利用冶炼烟气消费硫酸）林河成,2001,(2):17-20.0【3】（硫酸消费的开展）郭景芝,2005,(2):1-6更多详情，请访问官网或者关注微信效劳号关于英威腾：英威腾，成立于2002年，致力于成为全球领先、受人尊敬的工业自动化和能源电力领域的产品与效劳提供者，2020年在深交所A股上市，股票代码：002334。英威腾是国家火把方案重点高新技术企业，目前拥有15家控股子公司，分驻于全国的12大研发中心，申请各类专利700多件，依托于电力电子、电气传动、自动控制、信息技术等关键技术，主要产品涵括高中低压变频器、电梯智能控制系统、伺服系统、PLC、HMI、SVG、UPS、电机和电主轴、光伏逆变器、节能减排在线治理系统、轨道交通牵引系统、新能源汽车电控系统等。英威腾现有员工2000多人，大型消费基地3个，营销网络遍布国内及海外60多个国家和地区。