惠丰变频器在水泥行业中的应用

　　前言：随着中国经济的快速发展，各行各业都有了快速的发展，水泥作为国民经济中的基础行业占据着重要地位，但经济的发展快于中国电力的增长速度，直接导致中国能源电力供应紧张，据报道全国2004年有26个省发生拉闸限电，由此可见目前节能降耗对国家对企业的重要性，在此向大家介绍变频器在水泥行业的具体应用情况。

　　1 、在立窑风机上的应用

　　我国水泥厂大多数立窑配备135—215 KW的罗茨风机，传统的风量控制方法是依靠风阀进行调节。由于罗茨风机的供风量是较为恒定的，而煅烧时根据窑内的情况需要随时调节风量。当窑内需要减少风量时，是通过放风阀放走多余的风量，造成能源浪费。

　　水泥厂立窑煅烧熟料所耗的电能中，罗茨风机的电能占60% 左右，随着电价的调整，电费在水泥生产成本中所占的比例越来越高，因此降低鼓风机的能源消耗成为提高企业经济效益的重要一环。

　　对罗茨风机可由变频器改变风机的供电电源频率进行无级调速来调节风量，烟台三星水泥厂于2001年对该厂220 KW，180 KW立窑风机进行了改造，节电率高达61%。同类行业还有烟台东亚水泥厂、 烟台塔峰实业公司。

　　烟台三星水泥厂在180KW，220KW风机上采用惠丰变频器前后对比表

　　2 、在离心风机上的应用

　　有些水泥厂是采用高压离心式风机进行供风，该种水泥窑的风量调节是通过风门开启度对风量进行调节。对离心风机的变频调速改造同样有巨大的节能潜力。这是因为离心式风机设备的流量与转速的成正比，压力与转速的平方成正比，功率与转速的立方成正比。因此在调节风量或流量时，如降低20%的风量或流量，功耗则会下降50%。但是必须注意，转速与压力是成平方关系，当转速下降20%时，压力则会下降60%，因此在改造离心风机时要特别注意工艺要求的压力范围，不能象罗茨风机那样，不用考虑转速与风压的关系。

　　3 、在立窑卸料机上的应用

　　立窑卸料机老式控制通常采用滑差调速电机，转速通常在300～1000rpm（工艺上根据窑的情况，对卸料速度进行控制的）。采用变频调速的方法取代滑差电机，经过以上厂家应用结果表明，平均节能达35%左右，这是因为滑差调速是一种耗能的低效调速方法。

　　由下列公式可知：

　　滑差电机主电机轴的输出功率：P0=KM0N0 （P0表示输出功率，M0表示负载转速，N0表示电机转速，K为常数）

　　滑差头输出功率P1=KM0N1 （P1表示输出功率，N1表示滑差头转速）

　　滑差头损耗功率：P=P0-P1=KM0（N0—N1）

　　4 、在空气压缩机上的节能应用

　　空气压缩机恒压供气使用变频器与压力控制构成闭环控制系统，使压力波动减少1.5%，降低噪音、减少振动。保证设备长期稳定运行，从而减少了设备维护工作量，延长了设备使用寿命。用变频器后，空压机可在任何压力下随意起动，打破了以前不允许带压起动的规定，起动电流也较以前大大降低。通过烟台三星水泥厂使用变频器后的实测，压缩机节电率约在20%左右，比节电率较大的风机低，但压缩机的电动机功率都较大，从几十瓦直到几百瓦甚至几千瓦，其节电量值较大，经济效益十分显著，同时控制水平大为提高，可使压缩空气的压力始终保持恒定，用户感到十分满意。总之压缩机使用变频实现节能计改项目使值得推广的。（附改造前后空压机能耗对比表）

　　5 、在预加水成球系统中的应用

　　预加水成球技术在立窑水泥厂中应用相当普遍。它对提高成球质量，改善煅烧操作条件，提高立窑熟料产量和质量方面有十分明显的效果。结合微机双回路调节器，它能实现水料比例自动跟踪，自动调节，做到恒压供水。调节及时，极大地减轻了工人的劳动强度，同时也改善了成球质量，使预加水系统真正起到预湿成球的作用，为立窑生产出优质高产的熟料创造了条件

　　6 、在选粉机上的应用

　　旋风式选粉机是选粉机的一种常用机型，烟台三星水泥原来就是采用此设备，原设计为75KW滑差电机拖动，优点是调速系统简单。价格低廉，有一定的调速范围。但缺点也较多：电机噪音高、振动大，能耗高、无功损耗大、轴承故障率特别高。滑差控制器安装于粉尘较多电机旁边，工作环境恶劣，工作时常需要带负荷起动,经常发生不能调速和突然失速等故障，现场维修量大，影响生产的安全运行。

　　针对上述情况，该公司决定进行变频改造：实际测量，选粉机改造前，运行速度在594r/min时，输入电压385V，输入电流74A，功率因数0.82，故输入功率为40KW左右；改造后，运行速度在594r/min时，输入电压387V，输入电流20A，（热继电器也做了相应调整，将额定保护电流放大），功率因数0.92（变频器加装了直接电抗器）输入功率为12KW左右。改造后三年没发生过任何故障，保证了生产的安全运行，大大减少了维护工作量和维修费用，而且节能效果十分显著达到60%左右。

　　变频器在水泥厂的应用还不止这些，比如说回转窑球磨机、卸料圆、盘给料机、双管绞刀裙、煤绞刀等一切需交流调速的设备都可以采用变频调速器

　　从以上应用情况可以看出，水泥厂使用变频器有以下特点：

　　1 满足调速的工艺要求：变频调速器的调速范围在10：1以上，而水泥生产工艺过程中调速范围在10：1范围内即可满足要求。

　　2． 实现自动化控制，由于变频器本身是由一个16（或32）位微处理器所控制，设有RS485（或422），A/D输入，D/A输出接口，为自动控制（与上位机联网）创造了充分的条件。

　　3．实现节能降耗，降低生产成本。

　　4. 降低工人的劳动强度，由于调速系统整体可靠性提高，故障率低，免维护周期较长，可减轻有关维护人员的工作量。

　　5． 提高产品质量及产量

　　全国大大小小水泥厂过万家，电机容量具大，因此对于水泥厂这种高能耗的企业，我们可以广泛的实行节能降耗改造，对企业大有裨益。