智光ZINVERT系列高压变频器在福建闽光冶炼高炉鼓风机上的应用.docx

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1、智光ZINVERT系列高压变频器在福建闽光冶炼高炉鼓风机上的应用智光ZINVERT系列高压变频器在福建闽光冶炼高炉鼓风机上的应用 合资建立了福建闽光冶炼，可年产烧结60万吨和生铁35万吨。该厂现有2个128立方的高炉，其工艺设备，计量测试，除尘环保，厂房和绿化程度具有当前国内同行业领先程度。 炼铁经过本质上是将铁从自然状态矿石等含铁化合物中复原出来的经过。通常分为烧结和炼铁两段工序。烧结：就是把铁矿粉造块，为高炉提供精料的一种方法，是利用铁矿粉、熔剂、燃料及返矿按一定比例制成块状冶炼原料的一个经过。炼铁：高炉的冶炼经过主要目的是用铁矿石经济高效的得到温度和成分符合要求的液态生铁。 高炉鼓风机是

2、高炉最重要的动力设备，它不但直接提供高炉冶炼所需的氧气，而且提供克制高炉料柱阻力所需的气体动力。高炉冶炼要求鼓风机能供应一定量的空气，以保证燃烧一定的碳;其所需风量的大小不仅与炉容成正比，而且与高炉强化程度有关、一般按单位炉容2.12.5m3/min的风量装备。但实际上不少的高炉考虑到消费的开展，装备的风机才能都大于这一比例，因此一般采用入口风门、出口放风阀进展风量、风压控制，以及防止风机的喘振。 高炉鼓风机的由于风门的损耗、风机的效率低、放风损耗宏大，因此采用改造的节能空间宏大。但是由于高炉鼓风机作为高炉消费的关键设备，电动机功率容量大，要求保证持续工作，在高炉消费中的运行中断十分在出铁水时

3、将造成灌渣事故，导致高炉堵炉、停产、焦比上升，造成较大的经济损失，因此目前对高炉鼓风机进展高压变频改造的极少，主要原因用户对高压变频器设备的运行可靠性的疑问。广州智光电气股份的ZINVERT系列高压变频器以其可靠性制造与技术、大量的稳定可靠的运行业绩赢得广阔用户的信任，三明闽光冶炼选用其对#1、#2高炉鼓风机进展了高压变频调速改造。2、高炉鼓风机的变频改造方案 目前闽光冶炼有2个高炉进展生。其高炉风机原来采用定子串水阻启动，通过风机入口风门和出口放风管风门进展风量风压调节。在经过严密的技术比拟与技术应用考察后，该厂选择采用广州智光消费的ZINVERTA9H2000/10Y型高压变频调速装置，对

4、其1#、2#高炉1600kW高炉鼓风机进展变频调速节能改造。 2.1 高炉鼓风机及配套电机参数 电机参数如下： 电机型号：YK1600;额定功率：1600kW;额定电压：10kV;额定电流：109A;功率因数：0.89。 风机数据如下： 进口风压：0.0912Mpa;出口风压：0.2206Mpa;流量：36000m3/h;风机转速：6122转/分通过增速器;风门开度：A机进口开度35%，出口开度25%;B机进口开度45%，出口开度25%。 电机运行电流：90A;风机出口压力：105kPa;年运行高炉配三台高炉鼓风机。消费时，通过进风门调节对风量进展粗调;通过调节风机出口放散阀对风量进展微调。鼓

5、风机工频启动时，关闭风门，先投入启动柜，电机电流降至50A以下时，投入运行柜。启动经过约耗时45秒。三台鼓风机，为两用一备工作方式，各机主回路形式一致。鼓风机主回路单台如图1所示： 图1 改造前高炉鼓风机主接线共三台，两用一备 此次改造采用两台ZINVERT-A9H2000/10Y，二拖三手动旁路的高压变频调速系统，装置一次接线如下列图所示。 图2 二拖三手动旁路主回路 该方案中各一次旁路接线柜内的刀闸间采用自动互相闭锁逻辑，保证电源输入与输出的唯一性，又可以实现鼓风机之间的倒闸操纵，获得灵敏、可靠的控制方案。10kV电源经变频装置刀闸到高压变频装置，变频装置输出经刀闸与水阻柜串联接至电动机，

6、正常时先将水阻柜旁路再进展变频启动电动机;10kV电源还可经刀闸切换至工频侧通过串水阻降压起动电动机。一旦变频装置出现故障，即可马上断开输入侧10kV开关及输出刀闸，将变频装置隔离，切换刀闸至工频侧，把水阻柜投入，在工频电源下起动电机运行。 ZINVERT型智能高压变频调速系统内核控制由双DSP完成，装置在现场运行时其运行频率设定方式有多种方式。现场采用远程操纵台的监控计算机进展频率或者转速给定。高压变频器变频运行时，用户可根据实际炼铁经过中的压力需求，在控制室对鼓风机的变频系统进展调整设定频率以知足工况需求。高炉鼓风机由于有风压要求，因此运行频率一般在40Hz以上，所以在控制系统设置下限频率

7、35Hz，出现坐料可能喘振时仍然采用放散阀控制，防止由于风量过小风机进入喘振区。3、工程改造总结及收益分析 由于某些因素的制约，此次选用的为ZINVERT手动旁路变频系统。而高炉风机运行工况要求其24h连续运行，偶尔跳闸或者停时机对整个消费甚至高炉本身都会造成比拟严重的影响。而在高炉炼铁消费时，每1个小时就要出一次铁，因此对变频的可靠性要求非常高。十分是闽光冶炼高炉位于雷电高发区，为防止为防止雷电干扰停机，进步高炉风机运行可靠性，广州智光电气股份ZINVERT系列高压变频器拥有自主研发的“STT技术转速跟踪技术，可以为正在旋转的电机瞬时掉电恢复的功能，进而可以大大地进步了高炉消费运行的可靠性。

8、 根据用户提供的2020年3月21日投运后，高炉鼓风机的运行频率在3945Hz运行如图3中变频运行监视界面，一个季度的统计数据，在一样铁产量情况下，与改造前1300kW左右的功率，平均下降为900kW，用户节电测试结果： 减小输入功率：1300-900=400kW; 节能比率：400/1300=30.7%; 按平均天天运行24小时，电价0.5元/度，一年运行330天计算，每年可以节约电费约为： 400243300.5=158.4万元。 两台高炉的鼓风机进展变频改造后年节约电费可达约317万元。 由节能数据看出，ZINVERT系列高压变频调速系统应用于高炉风机的节能及经济效益是显著的。另外，采用

9、变频调速控制后，其他方面的效益也是明显的，如： 1网侧功率因数进步： 原电机直接由工频驱动时，采用无功补偿，其实际运行功率因数为0.92。采用高压变频调节系统后，电源侧的功率因数可进步到0.96以上，无需无功补偿装置就能大大的减少无功功率，知足电网要求，可进一步节约上游设备的运行费用。 2设备运行与维护费用下降：采用变频调节后，由于通过调节电机转速实现节能，在负荷率较低时，电机、风机转速也降低，主设备及相应辅助设备如轴承等磨损较前减轻，维护周期可加长，设备运行寿命延长。 3噪音大大减小，改善运行人员的工作环境：采用变频调节后，由于通过调节电机转速实现调节，风门全开，鼓风机、风管的噪音大大下降，

10、改善工作环境条件，现场运行人员反映良好。 4用高压变频调速装置后，可对电机实现软启动，启动时电流不超过电机运行额定电流的1.2倍，对电网无任何冲击，电机使用寿命增长。4、结语 ZINVERT系列高压变频器在福建三明市闽光冶炼厂高炉鼓风机的调速说明，高炉鼓风机采用高压变频技术节能改造成功，设备投运以来运行稳定，完全保证高炉的正常消费，并获得了可观的节能经济效益与附加效益，为该产品和技术在钢铁行业的推广应用获得良好经历。参考文献 1 泵与风机第三版，郭立君，何川，北京，中国电力出版社。 2 高炉热风炉操纵，刘全兴，北京冶金工业出版社。 3 ZINVERT系列高压变频调速系统培训教材，广州，广州智光电气股份。 0