科陆CL2700高压变频器在水泥厂风机上的应用.docx

《科陆CL2700高压变频器在水泥厂风机上的应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《科陆CL2700高压变频器在水泥厂风机上的应用.docx（10页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、科陆CL2700高压变频器在水泥厂风机上的应用科陆CL2700高压变频器在水泥厂风机上的应用的CL2700系列高压变频调速系统从2006年起开场应用于水泥行业的电机节能改造，至今已成功应用于江西、广西、云南、湖南湖北等地的新型干法水泥消费线的6个工艺位置的高压风机，即：生料磨循环风机、煤磨循环风机、水泥磨循环风机、窑头排风机、窑尾高温风机、窑尾排风机，并获得了很多成功的改造经历，获得了显著的经济效益。下表是选择不同类型风机应用高压变频改造后在系统满载和一样环境、工艺条件要求下进展节能测试效果的实例数据：十分需要指出的是，在新型干法水泥消费工艺中要求控制窑尾预热器压力的窑尾高温循环风机，需要通过

2、DCS的控制来对高温循环风机的风量进展调节，原先设计一般采用液力耦合器、绕线电机转子串阻调速等调速控制，而目前根本开展趋势是在90年代迅速开展起来并在近几年成熟的高压沟通变频调速技术的技术和性能远远胜过以前采用的调速方式，在经过大量成功的现场应用并显示其宏大的节能效益后，高压变频器器成为国家水泥节能设计标准标准要求的设备。我国在2007年10月25日公布、2020年5月1日起执行的强迫性标准（GB50443-2007水泥厂节能设计标准）中的第4.3.5条规定：“窑尾高温风机应采用变频调速装置。水泥消费线的大容量风机采用变频调速控制后，除实现节能降耗经济效益外，其他方面的效益也是明显的：1改善了

3、工艺，调速精度得到保证，进步了产品质量的稳定并可进步产量。投入变频器后可以平滑稳定地调整风量风压，进步了效率，十分是使消费线设备利用率得到保证，保证了顺产，进一步进步了产量。2设备运行与维护费用下降：采用变频调节后，防止原来转子滑环烧损维护、更换的工作，以及液力耦合器油路、漏油的维护以及由于假设打坏齿轮的维修工作，以及由此导致的停产损失;高压变频器的运行理论证实其可靠性得到保证。3延长电机等设备的使用寿命。采用变频调速后，可以实现软起动和软制动，几乎不产生冲击，防止水阻软启动34倍的冲击电流、液力耦合器启动时的47倍的冲击电流，可大大延长电机定子、转子轴及轴承等电气与机械寿命。4目前单元级联式

4、的高压变频器，其输入电流谐波含量小于国家标准要求的限制要求，功率因数可保证在0.95以上，与采用液力耦合器、转子串阻等调速方式相比，输入功率因数大大进步，再无需投资功率补偿设备，并可降低有关的设备投资与维护费用。3、高压变频器在水泥消费线风机应用的主要问题与应对措施水泥厂因消费线风机从工艺上对风量、压力的调节要求，对高压变频器有一定针对性的技术要求;十分是设备的应用现场环境恶劣，水泥消费现场一般粉尘较大，调速机械大多安装在室外或者库下，环境较其它行业相比拟为恶劣，而高压变频器作为电力电子器件与较精细的电子控制系统组成的设备来讲，对环境有较高的要求，因此在水泥消费线风机上应用的高压变频器设备在设

5、计、安装、运行、维护经过中具有一定的特殊性，比拟突出的问题如下：1高温风机的管道“塌料问题导致电机过流甚至跳停问题国家水泥节能设计标准标准要求“窑尾高温风机应采用变频调速装置，而窑尾高温风机是保证水泥消费线窑内负压的重要设备，即使在以往工频运行采用液力耦合器调速的高温风机，也常见由于管道“塌料导致高温风机电机过负荷跳闸，导致消费中断。而对于由于变频器装置的电力电子器件的过负荷才能的限制，以上由于塌料造成的高温风机过负荷导致的变频器保护停机现象，如无专业技术是不可防止的，将给水泥消费线造成更大的损害。高温风机由于“塌料导致的过负荷是由于在旋窑水泥消费线消费经过中的预热器管壁上的粉尘粘附到一定厚度

6、时就会坍塌脱落，造成管道内粉尘浓度增大，阻力增加，负压升高，使排风机负荷增加或者假如垂直烟道或者预热器内在清洁皮或者有物料塌陥时，同样也会造成气流波动，使排风管内气流紊乱，造成高温风机过负荷停机，该现象的频繁出现对高温风机电动机造成损坏。在实际使用经过中的“塌料现象，会不定期的导致电机运行电流在极短的时间内超出正常电流的数倍，如使用目前国内外一般厂家的通用型高压变频器，可能导致变频器运行经过中频繁跳机，直接影响高温风机与水泥消费线的正常运行。目前国内高压变调速技术已经解决了该问题，作为水泥行业高压变频器的制造商，深圳科陆变频器公司的CL2700系列高压变频调速系统十分针对高温风机的运行工艺情况

7、进展了大量的研究分析并研制出针对性的专业技术。该产品从2007年投入水泥消费线的变频改造，技术研发人员经过深化应用现场，理解把握现场工艺情况，总结现场应用经历，推出了针对水泥消费线窑尾高温风机的专用变频器技术，从设备的硬件设计、控制软件设计等多方面对高温风机的不定期的尖峰负荷运行进展全方位针对性的设计改良。具有这种技术的高压变频器有效地防止了其他厂家的通用高压变频器在运行中由于“塌料所导致的反复跳机，与工频液耦运行相比也降低了跳机的可能性，进而使安装了深圳科陆变频器公司高温风机专用变频器的水泥消费线到达即节能又增效，降低电机和风机设备的故障率，为水泥企业保证消费平安性、经济性提供了技术与设备保

8、证。根据目前在多条5000t/d旋窑消费线的高温风机实际应用效果证实高压变频器根本上解决了高温风机变频器由于“塌料导致的跳闸停运、消费中断的问题，大大减少了由于高温风机停运对消费造成的影响，降低了电机设备的故障率，获得了节能增效的宏大效益，得到了用户的普遍好评。2风机高压变频改造对原配液耦、水阻的处理目前国内高压变频技术已经成熟，选用运行可靠的成熟品牌的高压变频器进展风机变频改造后，原来采用绕线式电机转子串水阻调速的，可将转子短接，使滑环不再通过电流，进而降低烧损;原来采用液力耦合器的，可以取消原液力耦合器，可按照液力耦合器的联接尺寸设计制作一套连轴器代替液耦，连接轴的基座安装尺寸、轴连接中心

9、尺寸、轴径尺寸、轴与电机及风机侧的连接靠背轮均与原液耦一致，安装时仅需将原液耦撤除，将连接轴代替液力耦合器，现场仅作少量调整即可到达安装要求。因此高压变频器的改造对于风机及电机可不作任何改动，安装方便快捷，运行工艺调节更加方便。3新设计的水泥消费线风机采用高压变频器后电机及其配套选型对于新设计的水泥消费线，设计选用单元串联式的高压变频器后，高压电机可选用一般普通的异步电动机，而不必采用专用的“变频调速电机。“变频调速电机是指对于输出谐波含量较大、电压变化率dv/dt较大的低压变频器和前些年的其他电路构造的进口品牌高压变频器为防止发热和绝缘损坏而十分设计的加强绝缘、增加散热措施的电动机，变频调速

10、电机的价格较普通电机要高得多。由于国内市场的主流电路拓扑构造的高压变频器采用的是单元串联多电平的输出技术，输出电压的变化率知足一般电机绝缘要求，电流谐波失真小，因此附加发热很小，鉴于风机的平方转矩负载特性，一般运行转速在50%以上时风机不必施加十分散热措施。大量的实际改造运行可以证实，出于降低设备投资考虑，选择适宜的高压变频器，不必专用“变频调速电机，也不必采取额外的散热措施。另外，假如为防止高压变频器故障后导致的消费线停产，不建议再设计液力耦合器，为了进步运行利用率，十分对于窑尾高温风机，为进一步进步消费设备的可靠性，在设计上可照旧选择采用绕线电机转子串水阻调速的设计，作为工频旁路后的工频启

11、动与调速调节的备用手段。4电网电压波动等电源质量对高压变频器运行可靠性影响问题水泥行业连续消费的性质决定了用于水泥厂用的高压变频器需要有很高的可靠性，以保证平安消费。水泥厂一般地处偏远，供电质量相对不高，对设备的电网适应性问题突出，相对适应欧美电网供电质量的进口品牌高压变频器。目前国内高压变频器主流拓扑构造采用功率单元串联技术方案，而不是功率器件直接串联，防止了器件直接串联带来的均压问题，并在系统适应性上做了较多应用性研究工作，进步了高压变频器对国内电源电压工作的适应性。国产产品具有对电网电压的适应范围宽-65%115%Un、单元故障自动旁路、工频旁路、瞬时停电再启动功能、包括相间短路保护功能

12、等完善的保护功能等技术，在进步起动力矩和转速精度的同时，进步了抗电网电压波动和负载扰动才能，大大进步了应用的可靠性。深圳科陆变频器公司的CL2700系列高压变频器在数条消费线的成功运行经历证实，国产高压变频调速技术成熟，适应水泥消费企业的供电程度，知足水泥消费线对设备的可靠性要求。5高压变频器应用的谐波与干扰影响的问题变频器应用的谐波与干扰问题一方面是变频器输入谐波对电网的影响，假如变频器输入电流谐波较大比方传统的电流源型变频器，会产生如下危害：供电系统的继电保护装置误动作，可能导致大面积停电。测量仪器仪表误差增大，影响计量精度和控制性能。影响其它电力电子装置，电子计算机系统及通讯设备的正常工

13、作。谐波使电机，变压器和电容器等用电设备损耗增大，严重时会过热或者烧损。目前国内市场的主流电路拓扑构造的高压变频器采用的输入多重化移相整流技术、单元串联多电平的输出技术，输入、输出电流谐波失真极小，知足GB/T14549-93和IEEE519-1992标准的要求，不会对电网、电机产生超标的谐波污染。大、中型水泥厂自动化程度高，大多数采用自动化仪表和计算机控制系统，对用电系统的谐波要求很高，单元串联式高压变频器在这方面具有很大的上风。变频器应用的谐波与干扰问题的另一方面是外部谐波对高压变频器的影响，由于旋窑的主窑直流传动系统采用直流电机，主电路必然产生较大的谐波，必须采取相应的治理措施，以保证高

14、压变频器的输入电压稳态总谐波含量THD不超过10%，其中任何奇次谐波均不超过5%,任何偶次谐波均不超过2%,短时持续时间小于30s出现的任意一次谐波含量不超过10%。否那么对母线其他设备、高压变频器等均可能造成运行中的影响与损害。还有，为防止对控制系统的干扰，高压变频器的控制线必须采用屏蔽电缆，屏蔽层单端接地，并且在布线时应留意与动力线的间隔，防止控制线与动力电缆并行敷设在同一电缆托架或者沟道内;变频器负载输出线需采取屏蔽铠装电缆，屏蔽层单端接地，以防止变频器对附近仪表产生干扰。6高压变频器应用的散热问题与环境条件由于水泥消费现场粉尘较大，环境相对恶劣，作为电力电子设备，而且由于产生约34%的

15、损耗发热需要散热，而一般中低容量高压变频器均采用风冷散热，因此在水泥消费线应用的高压变频器必须留意系统的器件选型设计裕度大、器件布局构造公道、散热器与风道设计等散热构造公道、进步单元散热效率以保证系统设计温升低、环境适应才能强，需要可以经受夏季炎热、春季潮湿、冬季的严寒等气候的影响，经受水泥厂粉尘的污染等恶劣环境的考验。一般情况下水泥消费线风机的高压变频器安装位置根据现场情况选择高压配电室内，或者专门建造变频器小室，可采用因地制宜的空调散热、空气水冷散热、大气循环散热等，做好制冷或者循环透风的设计，防止系统发热无制冷的内部循环、自然循环进风量缺乏时室内负压，并需加强防尘设计和日常维护，定期进展滤网清洁，进而保证设备的平安稳定运行。4、结语鉴于目前变频调速技术的开展，结合国产高压变频器在国内上百条5000t/d、4000t/d、2500t/d、1500t/d、1000t/d等新型干法水泥消费线的生料磨循环风机、煤磨循环风机、水泥磨循环风机、窑头排风机、窑尾高温风机、窑尾排风机的广泛应用和大量改造理论证实：高压变频调速技术已经成熟，国产高压变频器的设备运行性能稳定、节能效果显著，是在水泥行业节能减排工作中应该大力推广的技术与产品。