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陜西科泰電氣設(shè)備有限公司
SHAANXI KETAI ELECTRICAL EQUIPMENT CO., LTD.
水泥建材
來源: | 作者:sxktdq | 發(fā)布時間: 2019-05-10 | 5076 次瀏覽 | 分享到:

變頻器水泥行業(yè)應(yīng)用案例及節(jié)能報告
    【前言】通過了解水泥制造工藝,及對一些水泥廠生產(chǎn)設(shè)備的實際考察,大部分水泥廠的一些設(shè)備尤其是一些大功率設(shè)備在生產(chǎn)過程中絕大部分時間都是不滿負(fù)荷,設(shè)備運行的自動化程度相當(dāng)?shù)?幾乎完全靠人工調(diào)節(jié),如機立窯供風(fēng)系統(tǒng)、成球預(yù)加水系統(tǒng)、生料均化給料系統(tǒng)、水泥選粉系統(tǒng)、機立窯卸料系統(tǒng)等。我公司和冀東水泥的工程技術(shù)人員通過對以上系統(tǒng)的長期跟蹤研究,并結(jié)合改造幾十條水泥生產(chǎn)線的實踐經(jīng)驗,開發(fā)出比較成熟的水泥廠五大生產(chǎn)系統(tǒng)變頻調(diào)速控制的改造方案,此方案投資少,安裝、調(diào)試及控制方便,運行可靠,節(jié)電效果明顯,并提高了生產(chǎn)過程的自動化程度和加工工藝精度,受到水泥制造行業(yè)的歡迎。
     該公司共有三條水泥生產(chǎn)線,我們首先從2002年四月份開始對一臺132 kW 選粉風(fēng)機進(jìn)行變頻改造,經(jīng)過一段時間的測試證明節(jié)能效果特別明顯 ,所以從去年下半年年開始,陸續(xù)對立窯上的送風(fēng)機(245 kW一臺,215kW兩臺)、選粉機、選粉風(fēng)機及盤塔送料等電機進(jìn)行了變頻改造,至今已投資約130萬元,改造了從1.5KW到250 KW大小共130臺電機。改造后的實際測試情況證明在幾個月的時間里靠節(jié)約的電費就收回整體投資,在以后的生產(chǎn)經(jīng)營中也能夠以較低的生產(chǎn)成本在市場的競爭中處于更有力的位置。下面就該公司公司的改造情況來分析上述各系統(tǒng)變頻改造方案的實際效果。

一、  機立窯供風(fēng)系統(tǒng)系統(tǒng)變頻改造裝置
     該公司像其它的老水泥企業(yè)一樣,機立窯供風(fēng)系統(tǒng)是通過調(diào)節(jié)擋風(fēng)板的開啟角度的落后的機械調(diào)節(jié)方法來滿足燒結(jié)時不同的用風(fēng)量,這種操作方式的缺點:
1、電能浪費嚴(yán)重;
2、調(diào)節(jié)精度差;
3、啟動電流對電網(wǎng)沖擊大;
4、電機及風(fēng)機的轉(zhuǎn)速高,負(fù)荷強度重;
5、起動時機械沖擊大,設(shè)備使用壽命低;
6、噪聲大,粉塵污染嚴(yán)重等。改造后的變頻供風(fēng)系統(tǒng)是在保留原供風(fēng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一套變頻回路與原回路并聯(lián),形成雙回路可轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng),并將變頻器的調(diào)速裝置安裝在窯上,通過調(diào)節(jié)電機(風(fēng)機)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)燒結(jié)時的用風(fēng)量。
      其特點:1、節(jié)電效果好(由于電機消耗的功率跟電機轉(zhuǎn)速的三次方成正比,改造后電機大部分時間運行在35-40Hz左右既可滿足用風(fēng)量,節(jié)電率大于百分之二十);2、具有軟起功能,降低負(fù)荷強度,延長設(shè)備使用壽命,啟動電流小,相當(dāng)于增加電網(wǎng)容量;3、調(diào)節(jié)風(fēng)量精度準(zhǔn)確、方便;4、無需旁通放風(fēng),減少水泥粉塵污染等。改造后的測試結(jié)果見表一。


(表一)立窯送風(fēng)機變頻改造節(jié)能效果分析表

變頻器kW   

原運行頻率Hz  

原運行電流A

原消耗功率kW  

現(xiàn)運行頻率Hz 

現(xiàn)運行電流A

現(xiàn)消耗功率kW 

日節(jié)電量kWh 

月節(jié)約電費(元)

投資回收期(月)

節(jié)電率(%)

250

50

350

231

40

280

184

1128

17920

7.5

20

220

50

260

171

40

200

131

960

14400

9

23

220

50

265

174

40

200

131

1032

15480

8.5

25


二、  成球供水系統(tǒng)
   生料成球工序是影響水泥熟料燒結(jié)質(zhì)量的關(guān)鍵工序之一,其中水、料比例直接影響成球好壞。應(yīng)用變頻器后能通過跟蹤生料供給量對成球預(yù)加水泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行無級調(diào)速,從而實現(xiàn)全自動化的閉環(huán)控制,料水配合穩(wěn)定,成球效果良好,大大提高水泥燒結(jié)質(zhì)量。此系統(tǒng)改造主要為提高自動化程度和制造工藝水平考慮,由于功率較小省電效果還在其次。 

三、  生料均化給料系統(tǒng)
此系統(tǒng)用變頻改造后,將所有送料口處的送料電機用變頻器進(jìn)行同步無機調(diào)速,等比例送料,提高均化效果,此點也是從制造工藝角度考慮。

四、 水泥選粉系統(tǒng)
   水泥選粉系統(tǒng)的工作原理是根據(jù)所生產(chǎn)的水泥的標(biāo)號的不同,調(diào)節(jié)選粉機和選粉風(fēng)機的轉(zhuǎn)速,從而選出不同細(xì)度的水泥制品。老式選粉機要調(diào)整風(fēng)機軸上的扇葉的數(shù)量和角度,經(jīng)過對比試驗達(dá)到所要求的選粉細(xì)度;新式選粉系統(tǒng)分選粉機和選粉風(fēng)機兩部分,選粉機由滑差電機調(diào)速,選粉風(fēng)機靠調(diào)節(jié)擋風(fēng)板角度調(diào)節(jié)用風(fēng)量。這兩種系統(tǒng)都存在操作工藝復(fù)雜、調(diào)節(jié)精度差、浪費電能嚴(yán)重的缺點,特別是滑差點機不但費電,由于水泥制造環(huán)境粉塵嚴(yán)重,因此滑差頭骨脹率特別高,維修困難。變頻改造后,不管是老式系統(tǒng)還是新式系統(tǒng),只要將電機調(diào)節(jié)到一個特定的轉(zhuǎn)速就能選出所需要的細(xì)度的顆粒,在節(jié)約電能的同時還做到了連續(xù)化、自動化生產(chǎn),既提高了勞動效率,又降低了勞動強度,綜合效益明顯。(具體測試結(jié)果見表二)
( 表二)      選粉風(fēng)機變頻改造節(jié)能效果分析表

變頻器kW   

原運行頻率Hz  

原運行電流A

原消耗功率kW  

現(xiàn)運行頻率Hz 

現(xiàn)運行電流A

現(xiàn)消耗功率kW 

日節(jié)電量kWh 

月節(jié)約電費(元)

投資回收期(月)

節(jié)電率(%)

75

50

75

49.4

40

50

32.9

395

5936

7

33

55

50

77

46

40

45

29.6

394

5922

6

35

55

50

72

42.5

40

42

27.5

360

5400

6.5

31


五、 立窯卸料系統(tǒng)
    為使水泥燒結(jié)過程中加料、供風(fēng)、卸料三平衡,立窯普遍采用滑差電機(電磁調(diào)速電機)做為盤塔式卸料裝置的動力,該電機不但防護(hù)等級滿足不了水泥生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境的需要,而且在相同輸出轉(zhuǎn)速的條件下消耗的功率也比系列電機高出百分之二十左右,在降低轉(zhuǎn)速時相差更多,因此采用變頻調(diào)速系統(tǒng)代替滑差調(diào)速后,解決以上所訴的缺點,且調(diào)速性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于滑差調(diào)速電機,在節(jié)電的同時維修費用也大大降低,在各行業(yè)得到普遍應(yīng)用。
(表三)     卸料系統(tǒng)變頻改造效果分析

變頻器kW   

原運行頻率Hz  

原運行電流A

原消耗功率kW  

現(xiàn)運行頻率Hz 

現(xiàn)運行電流A

現(xiàn)消耗功率kW 

日節(jié)電量kWh 

月節(jié)約電費(元)

投資回收期(月)

節(jié)電率(%)

22

50

27

17.8

15

6

4

330

4957

3

77

18.5

50

22

14.5

15

55

3.6

261

3916

3

75

 應(yīng)用變頻器對可以調(diào)速的電機進(jìn)行控制,在節(jié)約大量電能的同時,還具有軟起功能,同時降低了電機的起動電流和運行電流,降低整個電力系統(tǒng)和機械系統(tǒng)啟動和工作時的負(fù)荷強度,延長了機械部件的使用壽命。另外對滑差電機的變頻改造提高了電機的防護(hù)等級,減少了因環(huán)境惡劣而造成的電機故障率。

               

六、 結(jié)束語
  由于變頻器工作和啟動時電流的下降,為其他設(shè)備的啟動提供了必要的保證,無形中增加了工廠的電力容量,這對電網(wǎng)電壓不穩(wěn)和電力容量偏小的場合尤為有利。象天馬水泥有限公司這樣整體改造后,可省下200KVA的變壓器容量,新上設(shè)備時變電所可暫不增容,可節(jié)省大量投資。       
  當(dāng)然,經(jīng)過變頻改造后還應(yīng)加強生產(chǎn)工藝方面的管理,再生產(chǎn)允許的條件下合理的調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速,以達(dá)到理想的節(jié)能結(jié)果。這有待于在以后的工作中加以不斷的完善。

【結(jié)論】該公司水泥成功的經(jīng)驗充分說明了水泥行業(yè)變頻改造的非凡潛力,該公司之所以能在不到一年的時間內(nèi)投入這么大的資金進(jìn)行改造,一方面是因為公司具有很強的經(jīng)濟(jì)實力及公司領(lǐng)導(dǎo)層具有非凡的遠(yuǎn)見卓識,另一方面也充分說明投資這項改造公司可以得到豐厚的利益回報,并且整體提高了公司在生產(chǎn)工藝方面的自動化程度。


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