2022年LPH高压变频器在高炉铁前除尘风机节能改造中的应用.docx

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1、精品学习资源LPH 变频器在高炉炉铁前除尘风机节能改造中的应用作者：海红杰摘要： 本文介绍了 LPH高压变频器裕华钢铁厂 4#、5#高炉炉前除尘风机高压变频的改造情形，基于工艺条件和异步电动机变频调速的 节能原理，挑选了 LPH高压变频器的变频调速技术方案来取代原有的调剂风门出口挡板开度的方案，以便平稳地调剂除尘风机的风量，满意高炉出铁工艺周期的要求；通过运算分析和运行参数测试，说明实施该变频节能改造工程后，该设备的平均节电率达到26以上，获得了显著的经济效益；1 引言变频调速技术涉及到电力、钢铁、冶金、化工等各个领域；随着电力电子技术、运算机技术和自动掌握技术的进展，沟通变频调速传动克服了直

2、流电机的缺点，发挥了沟通电机本身固有的优点结构简洁、牢固耐用、经济牢靠、动态响应好等），并且很好的解决了沟通电机调速性能先天不足的问题；沟通变频调速技术以其杰出的调速性能、显著的节电成效以及在国民经济各个领域的广泛适用性，而被公认为是一种最有前途的沟通调速方式，引领了电气传动进展方向；变频调速技术为节能降耗、改善掌握性能、提高产品产量和质量供应了强有力的保证；变频调速理论已形成了完整的科学体系，成为一门相对独立的学科；LP 牌智能化系列高压变频器为交直交电压源型变频器，采用直接“高 - 高”变换形式，为单元串联多电平拓扑结构，主体结构1 / 7欢迎下载精品学习资源由多组功率模块串联而成，从而由

3、各组低压叠加而产生需要的高压输出，它对电网谐波污染小，输入电流谐波畸变小于 4%，电网输入电压谐波畸变小于 2%，直接满意 IEEE519-1992 的谐波抑制标准， 输入功率因数高，不必采纳输入谐波滤波器和功率因数补偿装置；输出波形质量好，输出电流谐波畸变小于 2%，不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪音、输出 dv/dt 、共模电压等问题，不必加输出滤波器，就可以使用一般的异步电机；2、高炉工艺条件概述高炉在生产过程中，出铁场产生大量的烟尘，污染环境，依据 国家法规，需要进行除尘处理；除尘风机采纳间隙性的工作制度， 即高炉出铁时使用，不出铁时不使用，使用率大约在50左右； 图 1 为

4、高炉炼铁出铁场的工艺周期，表1 为除尘风机及配套电机的参数）图 1 高炉炼铁出铁场工艺周期图 1 中：A到 B、E 到 F 为高炉冶炼时间；B到 C、F 到 G为升速时间，可以调剂；2 / 7欢迎下载精品学习资源C到 D、G到 H为高炉出铁时间；D到 E、H到 I 为减速时间，可以调剂；每次高炉出铁时间约 40 分钟，为高速段，定为 48Hz可以调剂）；高炉冶炼时间约50 分钟，为低速段，定为35Hz 现场操作台加高低速转换开关；2 红外测温探头检测出铁水温度将高温信号传输到PID 外表，设定外表报警值 该值是高炉不出铁水检测到的温度）；输出信号接到PID 外表报警输出接线端，红外测温探头检测

5、到温度超过设定值PID 输出端信号接通，或者输出信号闭合；将输出信号接到变频器高低速掌握端子；3）常开的按钮、延时闭合时间继电器、中间继电器出铁水时，按下启动按钮中间继电器通电自保接通，中间继电器和 时间继电器通电，时间继电器计时超过设定值出铁水时间 40 分钟）时，常闭断开，中间继电器线圈断电；等待下次出铁水重复上 次操作；裕华钢铁高炉所用的方案如图3KTQSKAKAKT图 3：二次掌握回路3.2 模拟量掌握1）红外探头4 / 7欢迎下载精品学习资源红外测温探头检测出铁水温度将高温信号传输到PID 外表，设定外表上限值 该值是高炉不出铁水检测到的温度），红外探头检测到的温度没有超过设定值是

6、PID 外表输出 4mA电流信号，超过设定值 PID 外表输出信号增大，最大 20mA；变频器输出频率随着接受的信号的增加而增加；2）智能操作器通过手操器调剂输出电流信号掌握电机转速；4 变频调速节能成效运算分析裕华二炼铁高炉出铁场除尘风机电机参数：额定功率800kW，额定电压 10,000V，额定电流 59.5A，功率因数 0.82 ，额定转速743r/min.目前接入变频器运行时，电机输入端的实际测量值为：电机高速运行时 48Hz）电流为 40A 左右；电机低速运行时38Hz）电流为 28A；工频运行时，操作工调剂风门的出口挡板降低风量电机，由于高炉冶炼操作工没有全部关闭风门的出口挡板，风

7、罩除尘电机输入端电流变化不大，始终在 55A左右；所以在不用变频器时实际工频电流为 55A；炼铁出铁时间与不出铁时间按 450%比 50%考虑；一天 24 小时全运行运算；（1） ） 电机工频状态下，输出有功功率约为：1.732UeI cos=1.732 10000 55 0.82=781.132KW工频一天的耗电量： 781.132 24=18747.168 度5 / 7欢迎下载精品学习资源（2） ） 电机变频状态下：高速 48HZ运行输出功率：1.732 Ue I cos=1.732 10000400.82=568.096 度低速 38HZ运行输出功率：1.732 Ue I cos=1.7

8、32 10000280.82=397.67 度变频一天耗电量：568.096 244/9 + 397.67 28 5/9=12245.67 度3）变频节电成效：节电率： 1-18747.168-12245.67 ）/18747.168 100 =34.67 一年按 330 运算:年节电费为： 18747.168-12245.67 ） 330 0.6=1，287，296元6 应用高压变频调速系统产生的其他成效（1） ） 保护工作量削减，操作便利，由于启动缓慢及转速的降低，实现了电机的软启动，也削减了风道的振动相应地延长了很多零部件的寿命；同时极大的减轻了对管道的冲击，有效延长了管道的检修周期，削减了检修保护开支，节省大量保护费用；（2） ） 减轻了对电网的冲击，采纳变频调剂后，系统实现软启动，电机启动电流远远小于额定电流，启动时间相应延长，对电网无大的冲击，减轻了起动机械转矩对电机机械损耗，有效的延长了电机的使用寿命；6 / 7欢迎下载精品学习资源7 / 7欢迎下载