高压变频器在杭钢混铁炉除尘风机上的应用 (1)

    一、 引言
   
    杭州钢铁集团转炉炼钢厂设置两座600T混铁炉，且有一个倾翻工位和一个大包倒小包工位。每座混铁炉设有一个进铁口和一个出铁口，倾翻工位相当于混铁炉进铁口。当混铁炉进铁或出铁时，高温的铁水会同空气发生剧烈的化学反应，产生大量的烟气。一方面对现场操作的工人不利，另一方面也对环境造成了巨大的污染。混铁炉多种进出铁工况条件下风量随时变化，因此该除尘风机需要多种速度来适应。在以前的运行过程中，由于一方面液力耦合器不能适应频繁的调速，另一方面原设计现场阀门信号与风机调速控制分属两个控制系统，两者之间没有信号联系。因此原有除尘风机运行方式基本为恒速运行，其运行转速保持在约680rpm 左右，运行电流约在150A，仅通过现场阀门及炉盖开启来达到除尘效果，同时为防止阀门全部关闭造成风机振动过大，其中一台大包倒小包阀门始终打开，大量风量直接排空，导致大量有功功率浪费。此外液力耦合器低速运行时效率低下，为了提高风机的运行效率，节能降耗，必须对风机调速控制进行改进。
   
   
   
    近几年随着国内高压变频器技术的进步，变频器的性价比和稳定性有很大幅度的提升，经过考察，我厂最终选择了北京利德华福电气技术有限公司的 Harsvert-A系列高压变频器对风机进行调速控制。该项目采用节能还款合同形式，由杭州亚泰投资公司投资，整体项目为交钥匙工程，于2006年12 月份安装调试完毕投入运行，至今已稳定运行近四个月，给我厂带来了巨大的效益。
   
    二、混铁炉除尘工艺工况及主电机参数介绍
   
    1、混铁炉除尘风机工况：
    混铁炉系统除尘设计风量：66万立方米/小时
    风道漏风损耗率设计： 10％
    进铁水（或大包倒小包）除尘需要风量：25万立方米/小时
    出铁水除尘需要风量： 6万立方米/小时
    进铁水除尘需要时间： 约10分钟/次
    出铁水除尘需要时间： 约3分钟/次
    日出铁水总次数： 约180次
    日进铁水总次数： 约120次
    进铁时，当捕集罩关到位后，相应的阀门打开。出铁时，混铁炉离开零位后，相应的出铁口阀门打开。
   
    2、混铁炉除尘风机主电机的技术参数如下：
    电机型号：Y710－8
    额定功率：1600kW
    额定电压：6300V
    额定电流：183.2A
    功率因数：0.84
   
    3、工艺要求：
    现场提供具体工作情况分为以下6种工作情况：
    1）：一个进铁口工作需要25万m3/h；
    2）：一个出铁口工作需要6万m3/h；
    3）：两个出铁口同时打开需要风量12万m3/h ；
    4）：一个进铁口一个出铁口同时打开需要风量31万m3/h；
    5）：一个进铁口两个出铁口同时打开需要风量37万m3/h；
    6）：两个进铁口同时打开需要风量50万m3/h。
   
    三、高压变频调速系统改造方案：
   
    1、HARSVERT-A高压变频器的原理
   
    采用高-高电压源型，单元串联多电平技术。电网电压经过副边多重化的隔离变压器降压后给功率单元供电，1600kW/6kV高压变频器每相由5个功率单元串联而成，输出相电压最高可达3500V，线电压达6kV左右。每个功率单元承受全部的电机电流，但只提供1/5相电压和1/15的输出功率，为单相输出的交直交PWM电压源型逆变结构，相邻功率单元的输出端串接起来，形成Y接结构，实现变压变频的高压直接输出，供给高压电动机。
    (本文转自电子工程世界：http://news.eeworld.com.cn/qrs/2013/1207/article_16320.html)