利德华福高压变频调速系统在济钢烧结主抽风机的应用(2)

7)简单一键操作

3.4 设备运行节能情况

该项目于2009年6月开始设备安装、调试，8月实现成功投用。试生产期间，烧结机产量因受高炉影响处于限产阶段，利用系数0.65-0.83，烧结吨矿电耗31-36度(不包括原料区域电耗)。

1、主抽风机变频投运操作

主抽风机投产运行后，正常生产风门开度95%，一般不再进行调整。根据不同的烧结生产过程，调整变频器频率30-45Hz，转速对应为600rpm~900rpm。

2、节能效果

济钢400m2烧结机主抽高压变频系统自2009年8月投产运行至今，设备运行稳定，节电率超过20%，每年节省电费合计一千多万元。

3.5 济钢烧结主抽风机变频的应用

四、喘振探析

4.1 喘振现象

两台风机在冷态下，转子的振动全部正常，达到设计要求，但在热负荷试车时风机转子喘振超标。另外，1# 风机在冷态、工作状态时风机电流比2# 风机大50~100A , 电流波动也比2# 风机大的多。

为了维持烧结机正常生产，通过采用限制1# 主抽风机转速、限制进口风门开度的措施维持生产，即将1# 风机转速控制在750rpm 以下、风门在90%，2# 风机风门开到60% ，转速为900rpm 的范围内，避开1# 机喘振区。通过这种方式尽量多给2# 风机较大风量、速度，少给1# 风机加负荷，以此来满足400 m2烧结机投产初期设备运行效率暂时不满负荷的生产现状。

如下数据为2009年9月4-6日的运行数据：

这样的生产严重制约烧结机高效运行，给生产带来很大不便，且对风机的寿命也有很大影响，所以解决1#主抽风机喘振问题迫在眉捷。

4.2 问题分析

引起风机喘振的原因有多种：

(1)联轴器安装歪斜或叶轮制作问题;

(2)转子动平衡不好;

(3)由于脱S 的原因分配给两台主抽风机风量不均问题。

经分析研究，可排除问题1，如有联轴器联接问题，则风机在冷态运转时就能发现;可以排除了1#风机叶轮制作问题，同时根据冷态运行测试数据可能判断两台风机的性能一致。

1#风机在热态运转时，在一定运行范围内会出现剧烈喘振，但一回到冷态时则运行正常，所以也可以排除是风机转子受热应力释放变形导致动不平衡引起的振动，这时也可将原因2 的可能性排除。

因此有可能就是原因3。

4.3 问题初步解决

通过进行多种工况下1#主抽风机喘振区域试验，积极寻找风机发生喘振的风量、负压、风机转速、风机进口风门的开度范围，同时进行工艺整改：

A：在两台风机进风口三通管道增加隔板，重新分配两台风机风量，尽量减少2#风机抢风而引起1#风机的喘振。

B：对两台风机进口风道增加圆钢支撑，目的是增强系统钢性，降低振动。

C：出风口与进风口连在一起，中间安装蝶阀，有必要时打开蝶阀补充进风风口风量。

经过上述改造后，问题稍有好转，但依然没有彻底解决。

4.4 问题再次分析

我们又分析了风机厂家提供的1#风机设计性能曲线。

该风机在转速823rpm，负压11.5kPa，进口烟气密度0.717kg/m³，效率86% 时，处理烟气量为16000 m³/min左右。

而现场实际测得1# 风机在转速750rpm ，负压11 kPa，效率86% 时，实际处理的烟气量只有8000 m³/min 左右，与设计处理烟气量差距很大。

与此同时，2#风机在转速1000rpm，负压11.5 kPa，效率86% 时，在风门开度不到1# 风机一半的情况下，风量为15000 m³/min 左右，与设计值基本吻合。

4.5 问题最终解决

我们由此判断，造成喘振的原因是烟道设置与实际工况不匹配。在2010 年11 月中修中，我们将烟道彻底分开，实现烟道两个风机均匀配置，1# 主抽喘振问题得到了彻底解决。

五、高压变频器在主抽风机上应用的亮点

考虑到除鳞泵电机受到的冲击力大、负荷力矩频繁波动的特点，根据电机和负载的转动惯量参数、电机和负载的n-T 曲线、加减速时间的要求，利德华福公司高压变频器有如下放大的选型：

1、第一例节能还款(EMC) 项目在济钢实施

2、最大的国产变频器在同类设备中第一次使用

3、实现同步电机励磁电流的自动调节

4、同步投切技术的成功应用，实现变频-工频无扰切换。

5、实现了两台变频器互为备用

6、采用更加人性化的系统协调控制技术，采用触摸屏和操控开关双保险操作设计，增加了系统控制的可靠性。

7、高压变频器的成功投用避免了风机喘振严重影响生产的问题。

如果按当初设计为软启动方式， 400烧结机将因1号风机喘振问题没有解决而无法生产，正是因为炼铁厂技术人员的坚持采用高压变频器，才避免了这一严重后果的发生。