高压变频器在除尘风机上的应用

高压变频器在除尘风机上的应用
当前我国正处在全面改革的深化阶段，在各个领域都有着很大程度的进步，工业生产过程中，炼铁厂的高压变频器在除尘机上的应用已经比较广泛。

生产过程中多是采取的铁口顶吸和罐位顶吸，铁沟、撇渣器为敞开式，无除尘点，通过排风机以及除尘风机能够将出铁时产生的烟尘加以清除，使高炉炉前出铁场粉尘、烟尘浓度达到国家排放标准。

文章主要就高压变频器的工作原理以及除尘风机工艺要求进项详细分析，并对系统的组成及其应用进行探究，希望此次理论研究对实践操作有所裨益。

标签：高压变频器；除尘风机；应用
引言
为能够将节能降耗和生产成本降低的目标得以有效实现，通过在高炉炼铁操作中进行采用高压变频调速技术，对预期目标的实现有着重要促进作用。

工业生产中比较容易产生大量的有害气体及颗粒，对环境的污染危害较大，所以通过在除尘风机上应用高压变频器就能够将空气质量提升的效率得以加强。

在这一发展背景下加强其理论研究就有着实质性意义。

1 高压变频器工作原理及除尘风机工艺要求分析
1.1 高压变频器工作原理
高压变频器是比较高效节能以及无电网污染的变频设备，比较适用于大型的风机以及泵类负荷，通过对高压变频器的应用能将设备的功率因数有效提高，在工艺的操作上也相对比较方便，最终提升生产效率。

高压变频器的变换方式主要是利用高这一模式，电压源单元串联多是电平所构成，在结构上也是通过多组功率模块所构成，在电网的谐波的影响比较小电流变化量也就会相应小，而在输入功率因数上就会变得相对较高，这样对输出波形的质量就能够起到保障作用[1]。

将高压变频器在除尘风机上进行应用有着其重要性，实际炼钢过程中高压变频器的容量常是额定输出电流大于电机额定电流，高压变频器在高炉炼铁风机上进行应用时周期的运行功率达到650kW，能够在电力能源上得到有效节约。

不仅如此还能够将电机的使用寿命得以有效延长，并能够进行智能化调节以及控制等。

1.2 除尘风机工艺要求
对除尘风机的工艺要求要能结合对设备系统的选用规格，例如在除尘器电机的参数如下所示，型号是Y5602-10，在额定的电流、频率、电压、功率分别为96A、50Hz、6kV、800kW，在额定的功率因数上为0.81，额定转速为592r/min。

另外在除尘器的风机型号Y5-24×48-14No.22F，全压6100Pa，风量为
3.5×103m3/h，在轴功率方面为93
4.6kW，转速达到980r/min。

在操作的模式上来看，炼铁厂供应一座2680m3的高炉，采用一台除尘风机[2]。

针对工艺的要求在铁口顶吸罩覆盖范围少，布置较高的情况，对铁口顶吸罩进行改造；对铁沟和撇渣器设密封罩，并在密封罩上设吸风口，使罩内形成负压，吸走铁沟内产生的烟尘。

对高压变频器的调速上也有着相应的要求，根据高炉的每个处理周期所需要的风量需求段的不同，以及考虑到不连续处理间断时间就能够按照额定转速100%以及75%、50%、25%这几种模式实施运行，在各个档段的时间比例也要能够合理化的调配，变频器在提速的时候响应的实践要小于30s。

同时也要能够对变频器降速的时候可不做具体化的要求，减速中如果是需要提速就要能够满足实际的需要。

2 高压变频器系统组成及在除尘风机上的应用探究
2.1 高压变频器系统组成
高压变频器系统装置主要就是通过移向变压器柜和变频器柜等所构成，在变频器单元柜方面主要是通过二十七个功率单元所构成，而每九个功率单元串联成一组。

在变频器的基本功能方面，控制模式的设定以及本地远程的设定和运行数据显示和记录等，都发挥着其自身的作用。

以运行数据显示和记录为例，其主要的功能就是对变频器的实际运行状态和相关的参数进行显示并自动记录的，这样能够方便用户以及相关维护人员对运行记录的查询[3]。

高压变频器的运行过程中，变频器就会收到变频切换的工频指令，首先就是自动切断真空接触器，然后合上真空接触器，再就是高压电机转到工频运行。

从控制部分来看主要有主控系统和功率单元以及显示和操作等。

而主系统对外部的接口以及功率单元间接收或输出控制信号，在主控板方面主要就是对运行数据的存储，还有是可编程逻辑控制器和常规的机电控制组成了电控系统，在实际的运行上就比较可靠。

2.2 高压变频器在除尘风机上的应用
第一，高压变频器的调速原理主要是电动机同步转速和电源的频率成正比，电动机转速比同步转速要小，所以对频率的提升就能够对转速进行提升。

变频调速这一方法能够分成恒功率以及恒转矩以及保持过载能力不变这几种调速的方法[4]。

另外在矢量控制方面，对于异步电动机全压启动过程中，电动机当中就会流过5到7倍额定电流，而在转矩上却并不是很大，矢量控制的基本出发点就是把异步电动机构造上不能够分离转矩电流以及励磁电流分离成90°的相位差，同时对转矩电流以及励磁电流分别控制。

第二，对电动机的保护上要能够得到充分重视，高压变频器对原有的液力耦合器调速系统有了突破，在启动上更加的平稳，在积分的作用下速度的调节器就会处在饱和状态，而电动机转差频率就始终处在最大值，对所运行过程中的减速转矩能够得到有效控制。

多回路的供电技术以及高可靠性的设计，以及超级看门狗技术对系统运行的稳定性得到了保证，高
压带电之后能够将可靠性得到进一步提升。

第三，对除尘风机上应用高压变频器要想在效果上得到良好实现就要对其进行改造优化处理，可提供纯净输入特征，能够对其他的在线设备免受谐波的干扰，也能够防止和其他调速装置发生串扰的情况。

通过高压变频器实施电动机调速运转在转频率的变化以及高次谐波分量上也会发生广范围的变化，通过变频器自身所提供的正弦波输出而不需要外部输出滤液器，对电机的使用寿命就能够得以有效提升。

第四，设备在实际的应用过程中对工艺起到了改善作用，在将高压变频器在除尘风机中应用后能够平滑稳定的对风量进行调整，在风机的参数上也得到了相应的改善，有效提高了效率。

同时在对电机以及风机的使用寿命上也有着相应的提升，能够实现软启动以及软制动[5]。

并且对阀门以及风机的叶轮磨损的情况也有了很大程度上改善，高压变频调速之后风机在额定转速的低转速运行下对轴承以及风机叶轮的磨损也得到了有效减少，这样就对风机的大修周期得到了延长，在费用以及时间上也能够得到有效节约。

2.3 应用效果
通过对高压变频器的现场应用，在系统的运行上比较稳定安全，只需要对变频器实施除尘处理不用停机，对生产的连续性进行保障。

在过流以及欠压、温升保护等诸多的保护功能上的作用得到了充分发挥，节能的效果比较显著。

3 结束语
综上所述，除尘风机在对高压变频器应用后，在各方面的运行效果上都得到了不同程度的改善，变频器的性能比较好以及采购的成本不高，这些都为炼钢企业的应用提供了条件，在效益的获取上也比较明显。

随着我国的科学技术的进一步发展，在这一方面的进步也能够起到促进作用，使之能够在整体的发展水平上迈向一个高度。

由于文章篇幅限制不能进一步深化探究，希望此次研究能起到抛砖引玉的作用以待后来者居上。

参考文献
[1]刘海鹏，郭培彬，王涛.高压变频器在电炉除尘风机中的应用[J].变频器世界，2014（1）.
[2]张黎.高压大功率变频器在转炉除尘风机中的应用[J].变频器世界，2013（11）.
[3]陈志东，欧荣华.高压变频器在转炉除尘风机中的应用[J].变频器世界，2014（12）.
[4]郑培峰，周玉兰，李金平，等.高炉出铁场除尘风机高压变频改造[J].变频器世界，2013（5）.
[5]于寿海，纪马力，王力.高压变频技术在酒钢炼钢一次除尘风机系统的应
用[J].甘肃冶金，2015（2）.
作者简介：凤军（1982，5-），男，吉林省梅河口市人，工作单位：通化钢铁公司炼铁厂，职务：电气工程师，研究方向：电气。