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烧结系统主抽风机的变频生产与节能应用摘要随着自动化控制技术的不断进步，冶金行业对自动化高效化、节能化有了更高的要求，本文采用高压变频控制技术对烧结主抽风机同步电动机在启动过程中实现降压、降噪、减少电网高次谐波，并在生产时可控调速，以达到节能省电效果。
关键词：高压变频器变频控制节能环保1前言高压大功率同步电动机是当前烧结主抽风机的常规配置，也是钢铁企业烧结工序中的核心设备。
烧结主抽风机的起动多采用降压起动，起动电流通常是额定电流的 3～5 倍，不仅严重冲击电网和电网中的其他用电设备，而且冲击电流导致电动机振动大、发热快、绝缘易老化。
因烧结工艺参数或配料变化，通常采用调节主抽风机风门开起度的方式来调节烧结机风箱的风压和风量，但是电动机的输出功率几乎不变，导致电能较大浪费。
因此，采用先进的高压变频技术实现主抽风机的起动和调速控制，是烧结生产提高产量和质量、降低能耗的重要措施。
2高压变频器的工作原理和系统组成2.1高压变频器的工作原理变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元等组成，三相高压电进入高压开关柜，经输入降压和移相等处理后为功率柜中功率单元供电；其次，变频控制柜中的控制单元对功率柜中功率单元进行整流、逆变控制、检测等处理，使得频率可以根据需要通过操作界面给出；最后，控制柜中控制单元将控制信息发送至功率单元中进行整流、逆变等调整，输出所需等级的电压，基本控制原理如图1所示。
图1电机的转速满足如下的关系式：n =（1-s）60f/P=F×（1-s）（P：电机极对数；f：电机运行频率;s：滑差）从式中看出，电机的同步转速F（F=60f/P）正比于电机的运行频率f，由于滑差s一般情况下比较小（0~0.05），电机的实际转速n约等于电机的同步转速n。
，所以调节了电机的供电频率f，就能改变电机的实际转速。
电机的滑差s和负载有关，负载越大则滑差增加，所以电机的实际转速还会随负载的增加而略有下降。
首钢矿业公司烧结厂烧结风机合理参数的探讨1 前言首钢矿业公司烧结厂始建于1991年，共建有6台198 m2烧结机，使用全精粉烧结，采用机上冷却工艺，设计烧结面积99m2，冷却面积99m2，冷烧比1:1。
为降低烧结机电量消耗，目前烧结机经过改造：实际烧结面积135 m2,冷却面积63m2。
烧结风机负压12500Pa,功率3200Kw，额定风量9000m3/min;冷却段与另一台同型号烧结机共用一台风机，风机负压8000Pa，功率2500Kw，额定风量13000m3/min；除此之外，日常生产过程我们还采取了强化造球、压风门运行的方式。
以上措施的采取使我厂生产电耗大幅度下降，基本接近机外冷却的水平，但是存在烧结利用系数偏低的问题，目前我厂烧结机利用系数按照有效烧结面积99m2计算为1 .54t/m2.h ,如果折算为135m2烧结机系数仅为 1.13t/m2.h,无论是与试验室试验结果还是与机外冷却工艺比都显得太低，经分析对比主要是由于单位烧结面积风量不足造成------我厂单位烧结面积风量仅为66.7 m3/min.m2，而国内同行基本都大于100m3/min.m2。
在我厂目前条件下，烧结机风机电耗占总电耗的75%左右，因此风机性能如何、电量消耗高低直接影响到烧结机主要技术经济指标，寻找一条风机经济、高效运行的有效途径是我厂今后发展的重要课题。
2 烧结风机运行工况的测定试验为准确了解我厂风机运行工况,厂里组织了烧结风机不同运行状态的测定工作,具体分工为:烧结试验室2003年1月21日-24日对6#烧结热风机不同风门开度条件下风量、风压进行测定，同时烧结各工序严格按参数稳定操作，记录烧结机运行参数。
2．1风机不同风门开度条件下风量、风压测定2.1.1测定仪器及方法本次风量测定地点在6#烧结机多管除尘器与热风机厂房之间的测尘孔进行，采用的仪器为武汉天宏智能仪表厂生产的TH-850c型智能平行测尘仪。
风量测定方法为皮托管法，其测量原理为：在烟道设定深度内面对气流方向和背对气流方向分别插入一根取样管，面对气流方向取样管的测定值即为气流的全压头（包括动压头和静压头），背对气流方向取样管的测定值即为气流的静压头，将全压头和静压头接到差压变送器上，测定两者之间的压差，即为动压头。
烧结烟气循环设计主要设备简介1 循环风机1.1 烧结烟气循环风机的选择宜符合下列规定：（1）采用内循环工艺时，风机进口负压宜取-17kPa ~-19kPa，出口正压宜取1.0kPa ~2.0kPa。
（2）采用外循环工艺时，风机进口负压宜取-0.5kPa ~-2.0kPa，出口正压宜取1.0kPa ~2.0kPa。
1.2 冷却废气循环风机的选择宜符合下列规定：（1）设置除尘器时，进口负压宜取-2kPa。
（2）无除尘器时，进口负压宜取-1kPa。
（3）出口正压宜取1.0kPa ~2.0kPa。
1.3 循环风机的选择应根据循环烟气的风量、温度及压力确定。
1.4 循环风机宜采用变频调速。
1.5 循环风机叶片应采取耐磨防腐措施。
1.6 循环风机出口应设置消声器，风机应采取外保温措施。
2 除尘器2.1 采用内循环工艺时，循环使用的烧结烟气宜采用多管除尘器除尘，除尘效率不宜低于80%，除尘器出口粉尘浓度宜小于150mg/Nm3。
2.2 除尘器收集的粉尘宜采用气力输送至粉尘接收仓。
2.3 除尘器灰斗宜设置加热装置。
2.4 除尘器应采取外保温措施。
·1·3 混气装置3.1 混气装置内气体流速应为10m/s ~20m/s。
3.2 混气装置宜采用立式圆筒结构，立式圆筒内部应设置锥形导流筒，锥形导流筒外壁宜喷涂耐磨涂层，厚度宜为50mm ~100mm。
位于混气装置下部的烧结烟气入口与富氧气体入口宜对向布置，且距底部净距不宜小于200mm。
3.3 混气装置的阻力宜小于1000Pa。
3.4 混气装置内部应喷涂耐热耐磨防腐涂料，厚度宜为50mm ~100mm。
3.6 混气装置应采取外保温措施。
3.7 混气装置应设置检修人孔和清扫门。
4 烟气分配器4.1 烟气分配器每一个烟气出口的压力应均匀，出口压力偏差宜为±50Pa。
4.2 烟气分配器出口的支管应设置调节阀。
4.3 烟气分配器内壁宜采取耐磨防护措施，外壁应采取外保温措施。
烧结风机基本知识一、烧结烟气抽风系统设施的构成与作用1.烧结抽风系统设备构成整个系统是由烧结机的风箱、风箱支管、大烟道、重力除尘器及放灰阀门等设施与电除尘器、抽风机（离心风机）、调节控制阀门、烟囱等。
2.离心抽风机的主要组成（机组）部件风机是由机壳（定子）、叶轮组（转子）、轴承组、联轴器；还包括：润滑油系统、风机进气调节门、风机进出口膨胀器、电动机等组成。
3.风机机组部件的结构形式①风机机壳为双吸焊接（钢板）结构，内衬有耐磨钢板。
②风机转子叶轮为双侧进气，叶片为抛物线后弯形，叶片迎风面为铺焊耐磨材料，叶轮中盘为锯齿形且易磨损部位铺焊耐磨材料。
风机转子主轴为经调质处理的45#钢实心结构，叶轮与主轴经装配到主轴上的轮毂用高强柱销或螺栓连接固定。
③风机轴承组为有稳固的轴承箱内配装支撑滑动轴承（轴瓦），其中一组轴向设有止推轴承面（定位轴承）。
④机组连接（电机与风机）为叠片式膜片联轴器。
⑤风机进气调节门为钢板焊接结构，配有电动执行机构的多翻板式蝶阀，配有同步连接开闭机构。
⑥风机进出口与管网连接部位配有膨胀器（软连接），其为内部配有防磨导气套软联接膨胀器。
⑦机组电机为滑动轴承支撑无推力面定位（靠电机磁场中心定位），定子与转子同装在共用底盘可调整式结构，配有水―空冷器进行电机的降温。
⑧润滑油系统为强制供油式，配有电动泵、双油冷器、双过滤器与高位油箱，配轴头泵的润滑油系统。
4.抽风机在烧结系统生产中起什么作用抽风机是其主要配套设备之一，它直接地影响烧结机的产量、质量和能耗，是烧结生产的“心脏”，主要作业是通过烟道进行抽风，产生负压，使烧结料面点好火，烧结料中的固体燃料充分燃烧，为烧结供给能量，同时将烧结过程中产生的各种气体通过烟道，电除尘器净化后由烟囱排出。
由于环保的要求：抽风机后与烟囱之间的配装脱硫回收装置。
5．抽风机和机头电除尘器对烟气温度有何要求烧结机烟气温度在正常生产的情况下＜150℃，机头电除尘与主抽风机的正常工作温度也按＜150℃设计。
1烧结鼓风机1.1本系列概述烧结鼓风机是冶金行业原料烧结的关键设备,与相应规格的烧结机配套使用,输送的介质为烧结烟气。
该系列风机具有效率高(83%以上)、噪音低、转子的使用寿命长、负压大等优点。
适应了现代烧结工艺原料层高负压的要求,提高了烧结矿的产量和其他综合技术经济指标。
在进入鼓风机之前,烧结烟气应经过除尘,使灰粒或其他杂物除尽,以保证风机的安全运转和延长其使用期限。
本离心鼓风机,保证在所设计的参数下运转,使用单位不应任意改变鼓风机的技术参数。
本产品润滑系统所有管件、闸阀等附件一般不供给,由用户单位自备。
本产品使用的电动机及其启动设备等根据合同供应。
1.2鼓风机的结构本风机利用弹性联轴器与电动机轴联接,直接传动。
有不少用户为了解决起动和高速节能问题在风机与电机之间装了液力偶合器。
根据用户的需要我厂将成套设计和供货。
风机进气流量在3250m3/min以下的采用单吸入结构,进气流量在3500m3/min 以上的采用双吸入结构,风机机壳为钢板焊接结构,出风口位于下部水平方向,进风口根据用户要求的设计成垂直向上,有的设计成与垂直呈一定夹角斜向上方,进风口一般装有风量调节器。
进出风口均为矩形。
转子主轴用优质碳素钢制成,叶轮用优质高强度合金钢焊接而成,转子经静,动平衡校正,运转平稳。
SJ1600以下风机采用滚动轴承,SJ1600以上风机采用双支撑滑动轴承强制供油润滑,润滑系统包括稀油站、高位油箱及供油回油管道各种控制、监测设施等,风机在启动、正常运行和停车过程都依赖于油站供油,仅在突然断电时高位油箱尚能继续维持润滑一定时间,保证机组安全停车。
1.3鼓风机的安装a)鼓风机在安装前,应根据交货验收清单,查对各部件是否供应齐全。
b)检查所有零件有无损伤。
最好用煤油对零件表面进行清洗,在清洗中不应对零件产生腐蚀,不应对其精度和平衡产生影响。
清洗轴承箱内腔和进出油管内壁,将残留在腔内的污物、锈渣清除干净。
c)检查地基尺寸位置与所附图纸,是否一致,将风机下部分放于基础上然后将地脚螺栓安放于地基孔中,将斜铁置于风机底座下面,以便高速鼓风机的水平位置,初调后进行二次灌装。
1 烧结及主抽设备简介烧结是冶金企业前道工序的一个重要环节，烧结系统最核心、最大的耗能设备是主抽风机，消耗电能约占烧结厂的60%，同步电机拖动是大部分现有烧结主抽风机所采用的拖动方式。
烧结生产过程将各种粉状含铁原料配入适量燃料和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后在烧结设备上烧结成块，生产中广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。
主抽风机的作用是通过烟道进行抽风，使烧结混合料自上而下充分燃烧，达到烧结目的，并将烧结过程产生的废气脱硫后由烟囱排出，2*180㎡烧结主抽风机系统结构示意图如图1所示。
图1 烧结主抽风机系统2*180㎡烧结机于2011年12月份全面投产，改造前其主抽风系统风机电机为水电阻降压启动，工频方式运行，通过调节风门控制流量，此方式存在诸多弊端：（1）因每启动一次风机，水电阻的水温将会快速升高，导致阻值降低，如生产出现异常，系统无法实现多频次启动，直接制约生产。
（2）通过入口风门调节风量，把风量消耗在挡板上，造成能量损耗。
（3）风门挡板调节风量造成风门挡板前后压差大，风门前的管道和风门挡板易磨损。
（4）电机全速运行，导致振动大、噪声大、损耗大，轴承磨损严重；风门挡板采用执行电动机构驱动，需定期校验风门开度，使用不便维护量大。
通过调研及分析，我们针对2*180㎡烧结实际情况，选用了安川超节能高压FSDriv-MV1000型变频器，每台电机各配套一台7600KVA变频，10kV输入/10kV输出的驱动方案。
因钢铁企业环境限制，不能采用常规的通风冷却，故采用水冷空调强制散热冷却方式，使得室内外无空气交换，以保证室内空气清洁无过多金属粉尘，确保变频器运行可靠。
2 节能分析实际工频运行时电机消耗功率约为：P1=6246KW（长期运行过程中统计的平均值）预测变频改造后电机的消耗功率:根据风机的运行工艺特点，预测在变频改造后，根据变频状态消耗电能的计算式“P2=（Q实/Q定）³*P/η变频η电机”得出平均每小时消耗功率约为：P2=0.89^3×6300/0.96/0.9= 5140KWergy of the sintering plant. More than 60%. The use of high-voltage inverters can solve this problem to a large extent. After the frequency conversion transformation, the system operation tends to be safe and stable, and the energy-saving effecat significantly exceeds expectations.Keywords: main exhaust fan; high voltage frequency converter; energy saving真空断路器VCB12、14、16合闸，1#变频器经VCB3合闸后受电，拖动1#电机正常运行。
烧结主抽风机简介烧结风机基本知识一、烧结烟气抽风系统设施的构成与作用1.烧结抽风系统设备构成整个系统是由烧结机的风箱、风箱支管、大烟道、重力除尘器及放灰阀门等设施与电除尘器、抽风机（离心风机）、调节控制阀门、烟囱等。
2.离心抽风机的主要组成（机组）部件风机是由机壳（定子）、叶轮组（转子）、轴承组、联轴器；还包括：润滑油系统、风机进气调节门、风机进出口膨胀器、电动机等组成。
3.风机机组部件的结构形式①风机机壳为双吸焊接（钢板）结构，内衬有耐磨钢板。
②风机转子叶轮为双侧进气，叶片为抛物线后弯形，叶片迎风面为铺焊耐磨材料，叶轮中盘为锯齿形且易磨损部位铺焊耐磨材料。
风机转子主轴为经调质处理的45#钢实心结构，叶轮与主轴经装配到主轴上的轮毂用高强柱销或螺栓连接固定。
③风机轴承组为有稳固的轴承箱内配装支撑滑动轴承（轴瓦），其中一组轴向设有止推轴承面（定位轴承）。
④机组连接（电机与风机）为叠片式膜片联轴器。
⑤风机进气调节门为钢板焊接结构，配有电动执行机构的多翻板式蝶阀，配有同步连接开闭机构。
⑥风机进出口与管网连接部位配有膨胀器（软连接），其为内部配有防磨导气套软联接膨胀器。
⑦机组电机为滑动轴承支撑无推力面定位（靠电机磁场中心定位），定子与转子同装在共用底盘可调整式结构，配有水―空冷器进行电机的降温。
⑧润滑油系统为强制供油式，配有电动泵、双油冷器、双过滤器与高位油箱，配轴头泵的润滑油系统。
4.抽风机在烧结系统生产中起什么作用抽风机是其主要配套设备之一，它直接地影响烧结机的产量、质量和能耗，是烧结生产的“心脏”，主要作业是通过烟道进行抽风，产生负压，使烧结料面点好火，烧结料中的固体燃料充分燃烧，为烧结供给能量，同时将烧结过程中产生的各种气体通过烟道，电除尘器净化后由烟囱排出。
由于环保的要求：抽风机后与烟囱之间的配装脱硫回收装置。
5．抽风机和机头电除尘器对烟气温度有何要求烧结机烟气温度在正常生产的情况下＜150℃，机头电除尘与主抽风机的正常工作温度也按＜150℃设计。
