水泥厂高温风机改造方案
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水泥余热发电技改方案1. 引言随着工业化的快速发展,工业生产中产生的大量余热对环境造成了严重的影响。
水泥工业作为能源消耗大、热耗能高的行业,在生产过程中产生了大量的余热。
为了更好地利用水泥生产过程中产生的余热资源,减少能源消耗和环境污染,水泥余热发电技改方案应运而生。
2. 技改原理水泥余热发电技改方案通过能量回收系统将水泥生产过程中产生的高温高压热气转化为电能。
主要包括余热收集系统、余热转换系统和电力发电系统三个部分。
2.1 余热收集系统该系统主要通过余热锅炉将水泥生产过程中产生的高温高压热气进行收集和加热处理。
在余热收集系统中,需要考虑以下几个方面: - 确定余热产生点:对于水泥生产过程中产生的余热,需要确定在何处进行收集,通常是在水泥窑尾部和回转窑出口处。
- 确定余热收集设备:选择适宜的余热收集设备,如余热锅炉、余热换热器等,用于将余热转化为热能。
2.2 余热转换系统该系统主要将余热收集系统中获得的热能转化为机械能。
在余热转换系统中,需要考虑以下几个方面: - 热能转换设备:选择适宜的热能转换设备,如蒸汽轮机、热气轮机等,用于将热能转化为旋转机械能。
- 能量转换效率:考虑余热转换设备的能量转换效率,不同设备的能量转换效率各不相同,需要根据实际情况选择最合适的设备。
2.3 电力发电系统该系统主要将余热转换系统输出的机械能转化为电能。
在电力发电系统中,需要考虑以下几个方面: - 发电机组选型:根据需要发电的容量和电网接入条件选取合适的发电机组。
- 发电系统调控:保证发电系统的运行稳定性和安全性,包括电压调整、频率调整等。
3. 技改效益水泥余热发电技改方案的实施将带来多方面的技术和经济效益: - 节约能源:通过回收利用水泥生产过程中产生的余热,有效地减少了能源的浪费,提高了能源利用效率。
- 减少污染物排放:水泥生产过程中产生的热气含有大量的污染物,通过余热发电技改,部分污染物可以得以减少或净化,有利于改善环境质量。
新疆某水泥厂节电改造方案/siteengine.php?Page=1&do=hyjldetail&id=280一、改造内容主要改造项目:● 通用电机系统;● 风机水泵系统;● 空气压缩机系统;● 恒压供水系统第一部分:总体改造方案及数据分析二、基本数据和工况1、基本调查数据水泥厂一车间水泥厂二车间水泥厂四车间水泥厂五车间水泥厂七车间二、电机的节电原理及措施通过对该水泥厂的设备的详细勘测,针对不同设备,我们采用不同的节电措施,即保证设备的正常运行,又可降低设备的运行功耗,从而达到节能将耗的目的。
所采用的节能措施主要包括增加静止进相器、电网及设备连续无功补偿、就地补偿、变频改造等多项节能技术。
(一)电机节电概述电机在实际应用当中很少与现场工艺要求完全匹配。
一般在设计选型过程中都会根据负载大小留有25%的余量。
在实际工作中,由于工艺的不同,电机不可能连续工作在额定转速下,有可能很长时间是处于轻载或者空载运行,即所谓“大马拉小车”。
对于电机处于轻重载变动状态下的情况,我们可以在电机处于轻载下用Y型接线法,重载下用△型接线法。
其节电原理是在负载率高时保持在△状态下运行,在负载低于某一值时,电机转换到Y状态下运行,负载率上升到某一值时,电机再转换回到△状态下运行,在△与Y相互转换过程中,补偿装置始终保持适应两种运行状态进行自动适时补偿,一般情况可将现场功率因数提高到0.9以上。
节电来自两个方面:一方面是Y运行时输出功率的下降而节电;另一方面是通过提高功率因数降低设备与线路损耗而节电。
电动机绕组接线方式由△改为Y之后,定子绕组每相电压降为原来的1/√3,铁耗下降2/3,由于电动机转矩与电压平方成正比,所以转矩下降为原来的1/3。
变换接线方式后,由于电动机转速几乎不变,其机械损耗也基本不变,因此,其功率也几乎下降为原来的1/3。
而其功率因数和定子电流也明显得到改善。
(二)综合节电措施1、不改变转速:在不改变电机频率(转速)的情况下,我们主要是针对电机与负载的空间而节电。
水泥窑旁路放风余热发电技术两个实施方案的介绍朱晓明1金万金2唐金泉2(1.阿克苏天山多浪水泥有限责任公司,新疆阿克苏843000;2.天津健威泽节能环保技术发展有限公司,天津300403)摘要:本文介绍了笔者近几年来亲历的水泥窑窑尾旁路放风余热发电技术。
并结合笔者丰富的应用经验,总结了该技术发展现状,阐述了适用于已建成的水泥窑余热电站升级改造的两种方案,分析了两个方案在工程实际应用中的优缺点。
关键词:水泥窑;旁路放风;余热发电技术;新型干法;低碱水泥前言在新型干法水泥生产过程中,原料和燃料中钾、钠、氯、硫等的含量高低对回转窑的稳定生产和产品质量有着很大的影响,其过量存在将会对水泥生产系统的运行稳定性带来严重的影响,并造成熟料含碱量超标。
主要表现为:这些挥发性组分易在窑尾烟室、分解炉、第四(或第五)及第五(或第六)级预热器等合适温度区域内形成闭路循环富集,引起窑尾烟室或分解炉、第四(或第五)及第五(或第六)级预热器相应位置出现结皮、堵塞,严重时影响烧成系统的稳定和正常运行;过量的钾、钠、氯成份进入熟料,一方面易发生碱集料反应,缩短混凝土的使用寿命,另一方面还会腐蚀混凝土中的钢筋,影响其结构强度。
因此国内外有部分水泥企业将窑尾烟室中部分废气(温度在950度以上)直接排放出来(通常称为“旁路放风”),利用窑尾烟室排放出来的废气及废气带出来的粉尘将过量钾、钠、氯等排出生产系统,从而达到保证系统运行的稳定和产品质量的目的。
1两个方案的提出单纯采用旁路放风系统,由于窑尾烟室排出来的高温废气及粉尘直接排放,其大量的热量没有回收利用,使得熟料生产热耗、电耗、料耗均有所增加,造成浪费与环境污染。
因此目前已有一部分水泥企业利用旁路放风的废气设置旁路放风余热锅炉来回收这部分热量。
为了回收旁路放风带出来的高温废气余热并使其转化为电能,目前有两种方案:第一方案:为旁路放风单独设置P H余热锅炉及废气处理系统,工艺流程见附图1:旁路放风废气流程为:窑尾烟室-取风管道-旁路放风余热锅炉-旁路放风废气收尘器-旁路放风废气引风机-旁路放风废气烟囱或与现有窑尾烟囱合并(为天津健威泽节能环保技术发展有限公司专利技术)-简称“带P H炉方案”。
工厂降温风扇改装方案
对于工厂降温风扇的改装方案,我们可以从以下几个方面进行改进:
1. 功率增强:通过提升电机功率,改装风扇的马达,可以提高风扇的转速和风力输出,增强降温效果。
2. 变频调速:采用变频器对风扇进行改装,可以实现对风扇转速的调整,根据实际需要进行灵活调节,提高降温效果的同时,也能够节约能源。
3. 增加智能控制系统:安装温度和湿度感应器,通过感应器的反馈信号,控制风扇的开启和关闭。
在环境温度较高或湿度较大的情况下,风扇自动启动,效果更加智能化。
4. 优化叶轮设计:改良风扇叶片的形状和数量,增加叶片的角度,可以提高风扇的吹风效果,增强降温效果。
5. 安装风向调节装置:在风扇出风口设置可调节的导风轮,可以改变风向和风力,将风扇的风力更加精准地对准工作区域,提高降温效果。
6. 增加安全装置:在风扇周围安装防护网,防止员工误碰到风扇工作。
7. 合理布局:对于大型工厂,可以考虑增加多个风扇,并合理布局,以覆盖更广的工作区域,提高降温效果。
8. 定期维护:定期检查风扇的工作状态,清洁风扇叶片,保证风扇的出风口畅通无阻,确保风扇的工作效率和寿命。
通过以上的改装方案,可以提高工厂降温风扇的降温效果,提高工作区域的舒适度,减轻员工的工作压力,增加工作效率,为工厂的生产和员工的健康创造良好的工作环境。
高海拔地区水泥窑线高温风机的节能优化改造
邓晓湖;宋顺;吴敏儒;刘贵友;旦增曲杰;周杰;候建平
【期刊名称】《水泥工程》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】0前言。
西藏高争建材股份有限公司位于拉萨堆龙德庆区,平均海拔
3600m,公司共有3条水泥生产线,其中#1线为3000t/d规模产线,于2003年投产。
日常运行过程中,高温风机常年面临磨损严重,平均每年需对叶轮进行更换,且由于投产时间长,电机温升常年报警,润滑油冷却量不足,一直处于高耗能、低效率的运行状态下,导致生产成本过高。
为解决上述问题,经专业标定、工勘、测试之后,采用高效量身定制高海拔节能风机进行本体替代性改造,并新增稀油冷却站,电控监测系统等
系列措施。
改造后,运行效果较好,节能效益明显。
【总页数】2页(P50-51)
【作者】邓晓湖;宋顺;吴敏儒;刘贵友;旦增曲杰;周杰;候建平
【作者单位】湖南山水节能科技股份有限公司;西藏高争建材股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ172.6
【相关文献】
1.高压变频器在特种水泥生产线高温风机节能改造中的应用
2.5000t/d水泥生产线窑尾高温风机变频改造
3.乌江水泥厂2号窑尾高温风机变频节能改造工程纪实
4.
高压变频器在特种水泥生产线高温风机节能改造中的应用5.高海拔地区水泥生产线的节能技术改造
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高温风机的控制改造前言我公司为4000t/d的新型干法水泥生产系统,高温风机是熟料生产线中非常重要的设备。
它的作用是调整窑尾系统的风量、风压,使整个生产线工艺流程顺畅。
如果高温风机出现故障,造成窑下料不稳定,窑运转不平稳。
如果高温风机突然跳停,那么窑头、窑尾均会出现正压,向外冒火,非常危险。
同时也会造成预热器系统塌料堵料。
所以高温风机跳停,整个系统必须快速停车。
我公司2007年底正式生产,高温风机电机额定电压:6KV ,额定功率:2500KW,额定电流:293.8A,风机处理风量:86000m3/h。
最初设计是采用液力耦合器进行启动和调速。
从2008年初~2008年底的一年时间里我们发现液耦有很多不足之处。
因高温风机电流跳动幅度大,跳停过5次。
因液耦缺油跳停过2次,因液耦油温高跳停过3次。
而且高温风机转速不稳定,造成风量及风压不稳定,严重的影响了窑的平稳运行及运转率。
经我公司技术人员研究决定,在冬季检修期间(2008年底)用高压变频器控制代替液耦控制高温风机。
改造过程:取消原液力耦合器,将电机与设备之间用一连接轴连通。
并由高压变频器对电机进行启动和调速。
高压变频器的电源仍取至原高温风机的总降电源,高压断路器不变,高压电机不变。
只是把高压变频器接入主回路中,变频器的开关量和模拟量接入原有DCS系统,为了充分保证系统的可靠性变频器加装了工频旁路装置,保留了原有管道上阀门,这样当变频器发生故障时,可将电机控制切换到工频状态下(利用水电阻启动)利用风门进行风量调节。
高温风机从2009年~2010年两年以来,我总结出以下经验:1、稳定:高压变频器调速精度达到0.1HZ,而且稳定性高,这就意味着风量风压的稳定,保证窑的稳定下料。
保证工艺流程的顺畅。
2、节能:液耦的调速范围一般40%~95%,即高速段造成5%速度损失,影响机组出力。
在低速时甚至不转,最低只达到40%,液耦本身也消耗很大电能。
例如:当窑下料量:330t/h时高温风机电机电流为280A,当窑下料量:300t/h 时高温风机电流为260~270A.节能效果不好。
风机高压电动机变频改造项目实施申请集团公司发展计划部:根据集团公司已批准的亚美公司的维检大修计划,我公司已组织对回转窑高温风机电动机变频器改造、生料磨循环风机电机变频改造进行了考察,调研,根据调研情况,计划实施该两台高压电机的变频改造,现已满足实施的各项条件。
项目计划投资3900000 元,投资回报期为3.1 年。
资金来源,一是由我公司自筹资金实施。
二是可以由变频器厂家按照“EMC”能源合同管理模式,“EMB”分期付款模式或“EML”设备投资租赁模式等各种灵活模式完成投资。
请相关领导批准该改造项目的实施。
附:高压电动机变频器改造技术可行性报告山西亚美建筑工程材料有限责任公司二○一○年九月二十八高压电动机变频器改造技术可行性报告一、项目实施相关技术成熟性和可行性调研情况:水泥工业是国民经济生产中的能源消耗大户,已被列为国家节约资源的重点领域之一。
在当前国内外能源供需矛盾突出的情况下,水泥生产企业必须通过各种途径降低能耗,以获得最佳的经济效益和最高的劳动生产率。
在水泥的生产中,电动机负载电耗就占成本的近30%,而拖动风机用的高压电动机在电机中占有很大的比重,对于一条水泥生产线,其中有25%~30%的电能用于拖动各种类型风机,因此做好风机电动机的降耗增效工作就显得极为重要。
目前水泥厂的风机大马拉小车现象严重。
由于工况、产量的变化,系统所需求的风量也随之变化,大部分风机采用传统做法,即通过调节进、出风口阀门的开度来实现,而该方法是以增加风阻、牺牲风机的效率来达到要求的,损耗严重。
如果利用变频调速技术改变设备的运行速度,以调节风量的大小,既可满足生产要求,又达到节电目的,同时还可减少因调节挡板而造成挡板和管道的磨损及经常停机检修所造成的经济损失。
变频调速已成为风机类节能降耗的最佳电气传动方案,受到国家政府和企业的普遍重视。
《中华人民共和国节约能源法》第39条就明确规定了将此作为通用节能技术加以推广。
国务院、财政部、电力部对节能都有规定,指出:“要把实现交流电机调速节电作为重点措施,认真推广”。
KT仟亿高压变频节能设计方案北京仟亿达科技有限公司一、前言高压交流变频调速技术是90年代迅速发展起来的一种新型电力传动调速技术,主要用于交流电机的变频调速,其技术和性能远远胜过以前采用的调速方式(如串级调速、液力耦合器调速、转子水阻调速等)。
高压变频以其显著的节能效益、高的调速精度、宽的调速范围、完善的保护功能、方便的通信功能,得到了广大用户的认可和市场的确认,成为企业电机节电方式的首选方案。
变频调速技术现已被应用于各行各业,我公司将高压变频器应用于水泥行业的电机节能改造,至今已成功用于水泥厂窑尾排风机、高温风机、窑头EP风机、生料磨循环风机的节能改造,取得了许多成功的改造经验,并取得了显著的经济效益,现以荆门某水泥厂的窑尾高温风机变频改造为例,对高压变频应用于水泥行业的节能改造进行分析与总结。
二、变频调速节电原理异步电动机的变频调速是通过改变定子供电频率f来改变同步转速而实现调速的,在调速中从高速到低速都可以保持较小的转差率,因而消耗转差功率小,效率高,是异步电动机的最为合理的调速方法。
由式 n=60f/p(1—s)可以看出,若均匀地改变供电频率f,即可平滑地改变电动机的同步转速。
异步电动机变频调速具有调速范围宽、平滑性较高、机械特性较硬的优点,目前变频调速已成为异步电动机最主要的调速方式,在很多领域都获得了广泛的应用。
变频调速具有如下显著的优点:(1)由设备设计余量而导致“大马拉小车”现象,因电机定速旋转不可调节,这样运行自然浪费很大,而变频调节彻底解决了这一问题;(2)由负载档板或阀门调节导致的大量节流损失,在变频后不再存在;(3)某些工况负载需频繁调节,而档板调节线性太差,跟不上工况变化速度,故能耗很高,而变频调节响应极快,基本与工况变化同步;(4)异步电动机功率因数由变频前的0.85左右提高到变频后的0.95以上;(5)可实现零转速启动,无启动冲击电流,从而降低了启动负载,减轻了冲击扭振。
水泥公司排风机高压变频改造技术及施工方案目录1技改项目概况 (4)1.1改造公司简介 (4)1.2改造项目原系统现状 (4)1.3原排风机高压变频系统 (4)2技改技术方案 (6)2.1改造方案说明 (6)2.1.1主回路技术方案 (6)2.2改造方案高压变频选择 (7)2.2.1高压变频器技术参数 (7)2.3电气设备改造方案的选择 (9)2.3.1更换功率单元柜、控制柜方案 (9)2.3.2设备整体全新更换方案 (9)2.4高压变频调速系统选型 (9)2.4.1ES9000高压变频装置 (10)2.5散热设计方案 (11)2.5.1风道散热方式: (11)2.5.2空调散热方式 (13)2.5.3空水冷却散热方式 (14)2.5.4改造项目推荐冷却方案 (16)3设备供货范围 (17)3.1设备供货清单。
(17)3.2备品配件清单 (17)3.3专用工具供应清单 (17)4工程施工方案 (18)4.1生产期的详细安排与组织 (18)4.2项目主要负责人一览表 (24)4.3.1项目改造范围 (26)4.3.2编制依据 (26)4.3.3技改工程施工概况 (26)4.3.4施工目标 (27)4.3.5施工准备 (27)4.3.6生产临时设施布置 (28)4.3.7施工方案 (28)4.3.8劳动力及设备机具需用计划 (31)4.3.9工程主要施工机械表 (31)4.3.10施工质量保证措施 (31)5安全文明施工保证措施 (32)5.1总则 (32)5.2注意事项 (41)5.3危险源及预防措施 (41)5.4质量验收 (41)5.5改造工作的难点与应对 (41)6深圳市库马克新技术股份有限公司优势简介 (42)6.1公司简介 (42)6.2资质优势: (43)6.3ES9000系列高压变频器产品技术优势 (43)6.4ES9000系列高压变频器产品研发、生产、检测、工程实施及售后服务优势 (45)6.5ES9000系列高压变频器技术特点: (47)6.6深圳库马克公司承建该项目的优势: (53)7ES9000高压变频器介绍 (54)7.1ES9000高压变频装置特点 (54)7.1.1高可靠性 (54)7.1.2通用性强 (56)7.1.4卓越的输出侧特性 (56)7.1.5高系统运行效率 (57)7.1.6可靠的工频/变频自动切换功能 (57)7.1.7完善的故障处理功能 (57)7.2ES9000高压变频装置系统结构 (58)7.2.1主回路结构 (58)7.2.2输入侧移相变压器供电原理 (59)7.2.3输出侧单元叠加逆变原理 (60)7.2.4功率单元内部结构 (61)7.2.5外部接口 (62)7.3标准应用宏 (63)7.4用户界面 (65)8高压变频器生产工艺流程及检验措施介绍 (66)9深圳市库马克新技术股份有限公司简介 (72)9.1企业文化 (74)9.1.1企业拥有的商标 (75)9.1.2公司技术实力 (75)9.1.3公司其他实力 (80)1技改项目概况1.1改造公司简介云南某某水泥有限责任公司系云南省有色地质局的下属骨干企业,位于某县某工业园区,交通十分便捷。
KT仟亿高压变频节能设计方案北京仟亿达科技有限公司一、前言高压交流变频调速技术是90年代迅速发展起来的一种新型电力传动调速技术,主要用于交流电机的变频调速,其技术和性能远远胜过以前采用的调速方式(如串级调速、液力耦合器调速、转子水阻调速等)。
高压变频以其显著的节能效益、高的调速精度、宽的调速范围、完善的保护功能、方便的通信功能,得到了广大用户的认可和市场的确认,成为企业电机节电方式的首选方案。
变频调速技术现已被应用于各行各业,我公司将高压变频器应用于水泥行业的电机节能改造,至今已成功用于水泥厂窑尾排风机、高温风机、窑头EP风机、生料磨循环风机的节能改造,取得了许多成功的改造经验,并取得了显著的经济效益,现以荆门某水泥厂的窑尾高温风机变频改造为例,对高压变频应用于水泥行业的节能改造进行分析与总结。
二、变频调速节电原理异步电动机的变频调速是通过改变定子供电频率f来改变同步转速而实现调速的,在调速中从高速到低速都可以保持较小的转差率,因而消耗转差功率小,效率高,是异步电动机的最为合理的调速方法。
由式 n=60f/p(1—s)可以看出,若均匀地改变供电频率f,即可平滑地改变电动机的同步转速。
异步电动机变频调速具有调速范围宽、平滑性较高、机械特性较硬的优点,目前变频调速已成为异步电动机最主要的调速方式,在很多领域都获得了广泛的应用。
变频调速具有如下显著的优点:(1)由设备设计余量而导致“大马拉小车”现象,因电机定速旋转不可调节,这样运行自然浪费很大,而变频调节彻底解决了这一问题;(2)由负载档板或阀门调节导致的大量节流损失,在变频后不再存在;(3)某些工况负载需频繁调节,而档板调节线性太差,跟不上工况变化速度,故能耗很高,而变频调节响应极快,基本与工况变化同步;(4)异步电动机功率因数由变频前的0.85左右提高到变频后的0.95以上;(5)可实现零转速启动,无启动冲击电流,从而降低了启动负载,减轻了冲击扭振。
(6)高压变频器本身损耗极小,整机效率在97%以上。
对离心式风机而言,流体力学有以下原理:输出风量Q与转速n成正比;输出压力H与转速n2正比;输出轴功率P与转速n3正比;即:Q1/Q2=n1/n2H1/H2=(n1/n2)2P1/P2=(n1/n2)3当风机风量需要改变时,如调节风门的开度,则会使大量电能白白消耗在阀门及管路系统阻力上。
如采用变频调速调节风量,可使轴功率随流量的减小大幅度下降。
变频调速时,当风机低于额定转速时,理论节电为E=〔1-( n′/n)3〕×P×T (kWh)式中: n——额定转速n′——实际转速P——额定转速时电机功率T——工作时间可见,通过变频对风机进行改造,不但节能而且大大提高了设备运行性能。
以上公式为变频节能提供了充分的理论依据。
三、水泥厂高温风机高压变频改造1、窑尾高温风机系统简介目前水泥厂生产线一般均为干法悬窑,其窑烧成系统流程简图如图6所示。
图6 窑烧成系统流程简图旋窑是一个有一定斜度的圆筒状物,预热机来的料从窑尾进入到窑中,借助窑的转动来促进料在旋窑内搅拌,使料互相混合、接触进行反应,物料依靠窑筒体的斜度及窑的转动在窑内向前运动。
窑内燃烧产生的余热废气,在窑尾高温风机的作用下,通过预热器对进入窑尾前的生料进行预热均化,降温后的余热废气再通过高温风机抽出进入废气处理(除尘及排出)。
均化好的生料预热后在回转窑内煅烧成熟料,回转窑内需要合适的气压及温度,才能使煤粉有一定的悬浮时间进行充分燃烧,生料才能在窑内达到很好的热处理。
窑内因物料的堆积变化很大,所以瞬时气压变化频繁。
窑尾高温风机一方面用来调整窑内气压,另一方面回转窑内锻烧后的高温熟料出来有废气,废气带灰,通过窑尾高温风机引出由电收尘器将灰尘进行处理,再将废气排掉。
荆门某水泥厂目前有三条干法悬窑生产线,日产为2000t、700t、2500t,分别为1995年、1998年、1999年投产,到现在已运行6~10年,并拥有一台12MW中、低温余热发电机组,由于发电成本较高,余热发电现已停运。
日产2500t的窑生产线,高温风机电机配置为6kV1600kW,日产2000t的窑生产线,高温风机电机配置为6kV1400kW。
在高温风机的电机与风机之间,配有液力耦合器对风机进行调速,整个工艺过程主要是通过DCS的控制来调节液力耦合器的速度从而调整风机的风量,达到控制窑内负压。
由于设备使用年限较长,目前液力耦合器漏油严重,运行中每天需加油2~3次,以补充漏油,油面调整的控制回路失灵不能自动调节,在运行中靠手动调节置于固定转速比。
在运行是时仍靠风机挡板进行风量调节,当窑系统工况变化较大时,现场值班人员根据中控制室的指令对液力耦合器的勺杆进行手动调节,运行操作非常不便。
2005年,水泥厂准备对于2000t、2500t的两条生产线进行提产,但由于高温风机中液力耦合器漏油严重,出力受到限制,不具备提产的条件,故提产一直未能实现。
2006年1~2月,我公司为该水泥厂2000t、2500t两条生产线的高温风机及窑头号EP风机进行了变频调速改造,目前运行情况良好,2000t的生产线的产量目前达2300t,2500t的生产线的产量目前达2900t,而高温风机变频调节的耗电量还稍少于原液力耦合器调节的耗电量。
2、高温风机变频改造方案经过对原系统进行分析,对原系统的风压控制由原来的液力耦合器调节改为变频器调节,即取消原液力耦合器,将电机与液力耦合器之间用一连接轴取代液力耦合器连通,而由变频器对电机本身进行调速,最后达到调整窑尾预热器(高温风机入口)的压力为工况要求值。
变频器设备接入用户侧高压开关和拟改造电机之间,如图7所示,变频器控制接入原有的DCS 系统,由DCS系统来完成正常操作。
图7 变频器连接图为了充分保证系统的可靠性,变频器同时加装工频旁路装置,可在变频回路故障时将电机切换至工频状态下运行,且切换方式为自动切换。
变频器故障时,电机自动切换到工频运行,这时风机转速会升高,风压会发生很大变化,影响窑内物料的煅烧质量,故此时应及时在DCS上对高温风机的风门进行及时调节,降低风机输出风量至工况要求值。
变频器及其工频旁路开关由变频器整体配套提供。
电机、高压断路保留了用户原有设备。
根据水泥厂提供的负载参数及运行工况,我公司为2000t的窑尾高温风机配置KT系列高压变频器,其主要参数为:变频器型号KT-06/1800B,隔离变压器容量1800KVA,旁路开关柜容量400A。
为2500t的窑尾高温风机配置KT系列高压变频器,其主要参数为:变频器型号KT-06/2000B,隔离变压器容量2000KVA,旁路开关柜容量400A。
3、改造过程简述用户触摸屏由于原电机控制为液力耦合器调速,为了安装变频器,必须重新设计变频器专用房。
根据现场环境,我们选择在高压配电室旁另建一变频器专用房,此地方距高压室较近,动力电缆敷设方便。
由于现场灰尘较大,而变频器为强迫风冷,设备内空气流通量较大,为保障变频器尽量少受外界灰尘的影响,在房间通风设计上,设计了大面积专用进风窗,房间不另设其它窗口,基本上是密闭设计。
通风窗采用专用过滤棉滤网,这样使进入变频器室内的空气经过通风窗滤灰,进入变频器室内的灰尘大大减小。
由于本变频器功率较大,为保证足够的通风冷却效果,在变压器柜顶和功率柜顶分别独立安装了一整体风罩,与各自的出风口连成整体,保证变频器整体冷却通风要求。
为减小安装成本,动力电缆保留了原高压柜至电机的电缆,将电缆原接线由高压柜牵至变频器,再重新由高压柜到变频器敷设一根动力电缆,由于变频器房紧邻高压室,此电缆长度较短。
变频改造后,由于需要取消原液力耦合器,我们按照液力耦合器的联接尺寸设计制作了一套直接连接轴来代替液耦。
连接轴的基座安装尺寸、轴连接中心尺寸、轴径尺寸、轴与电机及风机侧的连接靠背轮均与原液耦一致,安装时,仅需将原液耦拆除,将连接轴代替液力耦合器,现场仅作少量调整即可达到安装要求,而不用对风机及电机作任何调整,安装方便快捷。
四、高压变频器取代液力耦合器节能分析1、液耦调速与变频调速的耗电分析水泥厂原高温风机带有液力耦合器调速,现将液耦调速改造为变频器调速。
图8为液力耦合器进行风机调整时的典型耗能曲线,表1为液耦与变频调速的耗电特性对比。
现根据曲线及对比表对液力耦合器改为变频器调速的耗能情况进行对比分析。
η:液力偶合器的效率Ns:液力偶合器的损失功率I:液力偶合器的输出与输入转速之比Nd:电机功率Nf:负载功率图8 液力偶合器的功率损失图表1 液耦与变频调速的耗电特性变频运行时高温风机风量按85%计算,从表中查得对应的变频比液耦节电率为:19.1×(100-85.7)/(100-80)=13.6 %节电功率为:13.6%×1550=210kW2、变频改造实际节能情况水泥厂高温风要变频改造前后,我们对相应的运行数据进行了统计,现将部分数据分析整理如下。
表2 2500t窑高温风机改造前后对比表项目改造前改造后窑喂料量(t/h)170 195窑日产量(t)2500 2900起动调节方式液耦变频6kV侧电流(A)180 150电机电流(A)180 186功率因素0.83 0.96平均耗电功率(kW)1550 1500起动电流(A)500 50运行速比/频率89% 45Hz表3 2000t窑高温风机改造前后对比表改造前改造后窑喂料量(t/h)135 155窑日产量(t)2000 2300起动调节方式液耦变频6kV侧电流(A)150 120电机电流(A)150 142功率因素0.81 0.96平均耗电功率(kW)1260 1200起动电流(A)600 45运行速比/频率89% 46Hz上述数据为改造后窑系统产量增加的条件下风机耗电对比,由于现在产量提高,改造后比改造前风机耗电量下降不多,从上两表中可计算出各风机相应的节电功率。
2500t窑高温风机节电功率: 1550-1500=50(kW)2500t窑窑尾EP风机节电功率: 154-100=54(kW)2000t窑高温风机节电功率: 1260-1200=60(kW)2000t窑窑尾EP风机节电功率: 138-70=68(kW)根据我们在设备调试和开窑过程中记录的数据,2500t窑在额定2500t的产量下,高温风机6kV 侧电流为约136A,耗电功率约为1360kW,比改造前同产量耗电功率下降约190kW。
2000t窑在额定2000t的产量下,高温风机6kV侧电流为约106A,耗电功率约为1060kW,比改造前同产量耗电功率下降约200kW。
由此可推算出两台高温风机在额定产量下的节电量。
2500t窑高温风机节电功率:1550-1360=190(kW)2000t窑高温风机节电功率:1260-100=200(kW)此为估算节电值。