变频技术在冶金行业中的节能应用.pdf

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1、第3O卷第3期有色矿冶Vo1．30．No32O14年6月N0N—FERROUSMIN1NGANDMETALLURGYJune20l4文章编号：1007—967X(2014)03—0038—03变频技术在冶金行业中的节能应用郑立凯(中国石化集团宁波工程公司，浙江宁波315ooo)摘要：高压变频技术在大功率转动设备行业已广泛应用，重点介绍在设计工作中参与的两项变频节能改造经典案例。通过分析选矿车间高压给水泵和矿用提升机这两大用电设备在运行中存在的问题，提出专属变频改造解决方案，通过对比分析变频改造前后经济效益，提出变频改造在冶金行业大力推广的必要性，最后展望变频节能技术在未来冶

2、金行业的发展前景。关键词：高压变频器；节能；冶金中图分类号：TF1l1文献标识码：A运行状况：选矿车间共有四台高压给水泵，分别1冶金行业变频技术应用现状为1#、2#、3#、4#高压给水泵，正常运行时1#，2变频技术在冶金行业主要应用于重要风机、水#给水泵一用一备，3#，4#给水泵一用一备，主要泵类设备及重要起重类设备，以冶炼厂为例：供给铜矿系统和混合矿系统所需生产用水，其中1重要风机、水泵类设备通常为冶炼除尘风机、高#、2#给水泵配备电机参数为6kV、400kw电机，炉除尘风机、烧结余热风机、高压环水泵、锅炉给水3#、4#给水泵配备电机参数为6kV、630kW电泵等，这些设

3、备通常有交流异步电动机驱动。在钢机，改造前给水泵电机均为工频启动运行。铁厂现场实际运行中技术人员通过调节上述设备的存在问题：(1)由于非恒压供水，当用水量发生输出来实现工艺参数、环保参数的变更，风机、水泵变化时，整个生产系统用水的流量及压力变化，各工类负荷由此具备调节范围宽的特点。在变频技术未序需重新调整使用水量，造成甄选指标波动，直接影应用前，钢铁厂的风机、水泵类设备通常不调速，直响精矿品位及尾矿指标；(2)给水泵工频运行，给水接采用工频通电，定速运行，通过调节风门、阀门来流量压力调整需靠阀门的开度来进行调整，造成泵控制风量和水量，实际应用下来不但调节响应慢、精及阀门磨损

4、量大、电能浪费严重；(3)给水泵启动时度低而且造成能量的大大浪费。变频技术应用后，造成给水管路压力突变，冲击负荷造成给水管路压重要风机、水泵类设备均配备高压变频器，节电率将力过高，多次造成给水主管路开裂，迫使生产系统停达到30以上，调节响应快，精度高的特点也将运车，直接影响生产系统稳定运行。行效率提高20～30。2．1．2变频改造解决方案重要起重类设备通常为提升机、堆取料机、冶炼(1)变频技术具体实施方式是在在1#、2#给转炉氧、副枪与倾动设备以及大型行车，起重设备属水泵电机处安装一台500kVA高压变频器，3#、4于位能性负载，对启动转矩、过载能力的要求都非常#给水泵电机

5、处安装一台800kVA高压变频器。高，在变频技术未应用前通常采用直流调速。直流利用高压变频器一拖二技术，实现一台变频器在两调速技术虽然具备技术成熟，前期投入少的特点，但台电机之间切换运行。当一台泵或电机出现故障后期维护工作量很大。交流变频调速应用后大大减时，可切换至另一台泵或电机运行。当变频器出现少了后期运维工作并进一步提高了调节响应度和精故障时，可退至工频状态下运行。一次原理图见图准度。1。M1为l#电机，M2为2#电机，l，2#电机的2冶金行业变频节能解决方案供电由Qs1和QS2来实现切换，Qsl与KM2、Qs22．1选矿车间高压给水泵变频节能改造与KM2实现连锁，变频

6、器与KM1、KM2连锁，1QF2．1．1改造前设备运行状况及存在问题与KM1连锁，2QF与KM2连锁。*收稿日期：2Ol4O217作者简介：郑立凯(1987一)，男，本科，助理工程师，主要从事石油化工及工矿企业的热电联产建设项目发输电、供配电设计工作。第3期郑立凯：变频技术在冶金行业中的节能应用39在生产工艺稳定性方面，高压变频器投入运行后给水泵恒压供水可稳定选矿设备用水的水压及流量，从而稳定生产工艺，平均可使尾矿指标下降0．02，可提高精矿产率0．03，每年可多回收铜精矿160t／a，按铜精矿现市场平均价格41400元／t计算，年可创效益为662．4万元。两台高压变频器投

7、资费用约为150万元，综上我们可得应用变频技术改造给水泵后不但能一年收回设备投资成本，而且能创收：134．2]+662．4—150=646．61万元。图1一次原理图2．2矿用提升机(2)高压变频器可分别在手动与自动状态下运2．2．1改造前设备运行状况及存在问题行，根据生产用水的特点，在给水管路的最高点位置矿用提升机是整个矿井系统中最为重要且耗能与最低点位置分别设置检测点，检测相应给水压力最大的设备。长期以来，矿用提升机普遍使用绕线值，在给水泵池检测给水液位，将全部测量值及变频式异步电机转子串电阻的方法进行调速控制。