高压变频器在钢铁厂中的节能应用

■企业动态Company News钢铁工业是国民经济的基础产业，为中国经济快速发展做出了巨大贡献。

同时钢铁工业也是国家制造业实力的象征，中国成为制造业大国，钢铁工业功不可没。

但快速发展的同时，近几年我国钢铁行业目前也面临产能过剩、降本增效、节能减排等严峻挑战。

在钢铁行业的日常运营中，需要大量的风机、水泵类用电设备采用工频运行，会产生大量的资源和电能损耗。

例如在炼铁工序中,包含助燃风机、除尘风机、水泵等设备，这些设备作为钢厂的通用机械，会产生大量的能源损耗。

同时，受加工工艺及产品质量的制约，一些如风机、转炉和脱磷炉等设备对驱动电机的调速范围还有着严格的要求。

作为国内钢铁行业的特钢板块，江苏沙钢集团淮钢特钢股份有限公司（以下简称：淮钢）在过去的发展中也遇到了相同的问题，固有的驱动调节方式已不再适应产品的需求和市场快速的发展。

江苏淮钢集团有限公司郭晓东部长表示：在淮钢的早期生产过程中，应用风机以及水泵这类设备时，在放风以及水流控制方面还主要采用阀门控制，但这种工作方式效率低、调速不稳定。

而且钢厂的工艺要求变化较多，特别是水泵，各个钢种要求的冷却速度不完全一样，在钢种发生变化的时候，传统的调速方式并不能实现精准的控制，对于质量控制也是一大问题，这让淮钢困扰不已。

而利用变频技术能够改变设备的运行速度，从而更加精准的调节冷却速度，这样既可以满足生产要求，又能达到节约电能的效果。

为此，淮钢开始寻求合适的变频器厂家，期待以专业的角度解决其问题。

钢铁行业因其应用的特殊性对自动化产品的要求异常苛刻，国产品牌虽然性价比很高，但很难入围，欧美品牌的自动化产品一直统率着该领域。

但是国外变频器价值昂贵，而且在服务方面存在着响应不及时等问题。

基于多方面的考虑，淮钢将目光转向了国内的变频器厂家。

经过多方比较，淮钢最终选择了合康（北京合康新能科技股份有限公司）作为合作伙伴。

郭部长表示：“当时国内的高压变频器，其实并没有完全得到用户的认可，但是合康以及其严格的生产工艺流程控制、高标准的质量控制、测试流程以及良好的企业信誉和专业的服务，收获了我们的信任。

冶金动力2D12年第1期6．ME r A L L uR G I C A L PO w E R总第149期高压变频器在宝通钢铁除尘风机上的应用赵鹏飞，施志新(南通宝钢钢铁有限公司能源环保部，江苏南通200062)【摘要】在不影响电炉除尘效果的基础上，根据炉前烟气温度将电机速度设定为不同的几个阶段，电机调速采用具有矢量控制及能量回馈技术的高压变频器，具有具备恒转矩、调速精度高、调速范围宽等特点，通过对除尘风机的变频改造，使系统用电量明显下降，节电率达35％以上。

【关键词】高压变频器；除尘风机；节能’【中图分类号】7rM921．51【文献标识码】B【文章编号】1006—6764(2012)ol删—04A ppl i cat i on of H i gh V ol t age Fr equency C onV er t er i n D us t R em oV al FanZ H A O Pen出i，SH I Z hi虹n脚咖塘，l I旷鼬彬sD啪∞训伽如腓删跏哆c砌，l，Ⅳ锄嗨胁胁胁＆跏ez co．，腻，肌吡D嗨J Z觚庐u20D062，饿r叫【A bs t m ct】A cco—i ng t o f l ue g鹊t e m pe髓t l l r e of8r c f m m ace，t he m ot or s pe ed i s s et t o diⅡb陀m s t ages蚰t}l e b鹳i s0f not础f bct i ng t}Ie缸m∞e dedus t i ng ef f e ct．M D t or s pe ed com m lus e s t l l e hi gh vohage&quency conV em r w i t l l vect or c∞t I D l蛆d印e嘲r feedb∞k t ec}IIl ol o贸．ni s脚ency c on ve n e r h鹊t l l e adv趴t a铲s0f a cons切呲t o哪l e，hi gl I s peed r egl l l撕咖p陀ci—si∞，诵de s peed r egul at i∞r蛆ge．F陀quency c∞ve璐i∞r econs加ct i on of t l l e dus t r eⅡ踟al劬m ake8pclw盱c伽s啪pt ion0f t I l e sys t em dec r e鹊e8i即i fi c蚰t l y．f’ow er s a、r i ng阳置e i s ov er35％．【K ey w or ds】hi出vol t age hql l锄cy conv酬|er；dust r咖0val f“；眈盱韶s avi ng1研究目的根据国家“钢铁产业政策”和“十大节能重点工程”，加快企业发展循环经济，减少企业外购电力成本，宝通钢铁采用合同能源管理方式对2．、3。

变频调速在钢铁厂水泵上的节能应用摘要：简述水泵变频调速节能原理，对钢铁厂工业水泵采用变频调速装置控制方式和传统控制方式进行对比，分析了工业水泵采用变频调速装置进行节能改造具有很大的潜力空间。

关键词：泵类负载工业水泵变频调速节能前言在现代钢铁厂中，必须配备多种功能的水泵，主要有生产供水泵、冷却塔上塔泵、冲渣水泵、取水水泵，其次还有排水泵、泥浆泵、过滤器反洗泵、生活水泵、除尘水泵、消防水泵等。

这些水泵数量多，总装机容量大：以年产100万吨钢铁厂为例，钢铁生产设备主要配套水泵的总耗电量约占全部设备用电量的50％左右。

由此可见，水泵耗电量在钢铁厂总耗电量中占有很大比重。

因此，提高水泵的运行效率，降低水泵的电耗对降低厂用电率具有举足轻重的意义。

我国大部分工厂中除少量采用汽动给水泵，液力耦合器及双速电机外，其他大部分水泵基本上都采用定速驱动。

这种定速驱动的泵，由于采用出口阀调节流量，都存在严重的节流损耗，使水泵运行效率大大降低，因此水泵运行效率有着很大的节能空间。

1泵类负载的两种流量调节方法及原理泵类负载通常以输送的液体流量为控制参数,目前常采用阀门控制和转速控制两种方式。

1.1阀门控制改变离心泵流量最简单的方法就是利用泵出口阀门的开度来控制，这是一种相沿已久的机械方法，其实质是通过改变管道中流体阻力的大小来改变流量的。

因为泵的转速不变，其扬程特性曲线H-Q保持不变，如图1所示，当阀门全开时，管阻特性曲线R1－Q与扬程特性曲线H－Q相交于点A，流量为Qa，泵出口压头为Ha。

若关小阀门，管阻特性曲线变为R2－Q，它与扬程特性曲线H－Q的交点移到点B，此时流量为Qb，泵出口压头升高到Hb。

则压头的升高量为：ΔHb=Hb-Ha。

于是产生了阴线部分所示的能量损失：ΔPb=ΔHb×Qb。

1.2转速控制借助改变泵的转速来调节流量，这是一种先进的电子控制方法。

转速控制的实质是通过改变所输送液体的能量来改变流量。

2018年21期应用科技科技创新与应用Technology Innovation and Application中压变频器在钢铁厂中的节能应用探索王兴海（宝钢股份梅钢公司炼铁厂，江苏南京210039）引言伴随着能源的日渐紧缺，人们对节能问题也给予了更多重视。

而在钢铁厂日常运营中，需要大量的风机、水泵类用电设备采用工频运行，将产生大量的资源和电能损耗。

因此，还应加强对中压变频器在钢铁厂中的节能应用分析，以便更好的解决钢铁厂的电能不必要损耗问题。

1变频调速节能技术概述所谓的变频调速技术，就是通过改变交流电源频率进行电机无极调速控制的技术。

结合电机驱动设备工作原理可知，无论是风机还是水泵，都需要将电机轴功率转化为流体动能，达到驱动设备运转的目的。

针对这类设备，直接采用工频电压进行供电，设备将以额定转速运转，需要结合工作最大需求量完成电机设计，所以电机工作富余量较大。

但在设备实际运行的过程中，通常不需要以额定转速运转。

针对这一情况，还要采用液力耦合器、阀门等装置进行压力流量调节，此过程则将产生较大的能量损失。

采用变频调速技术，可以使阀门处在全开状态，通过直接调整电机转速进行介质输送压力和流量的调整，所以能够从设备用电源头上进行能量节约[1]。

从变频调速节能系统构成上来看，包含变频器、整流变压器、逻辑控制器等设备。

其中，整流变压器与需要变频柜配套，用于为变频装置提供电源。

而逻辑控制器负责进行数据采集和现场设备运行监控，能够实现参数连锁和逻辑控制，实现报警、通讯等功能。

变频器作为系统核心组成部分，可以在电机调速控制和保护上得到应用，确保电机平滑、可靠起动，避免电机、电网等受到冲击。

因此在应用变频调速节能技术时，还要加强变频器的选用。

2中压变频器在钢铁厂中的节能应用2.1钢铁厂变频节能需求在钢铁厂中，对风机、水泵等设备进行了大量使用。

比如在炼铁工序中，包含助燃风机、除尘风机、冷却循环给水泵等设备。

在轧钢作业中，包含冷却风机、除尘风机等设备。

中压变频器在钢铁厂中的节能应用探索为推动钢铁行业的可持续发展，还要加强钢铁厂各个生产环节的节能改造。

而采用中压变频器，可以满足钢铁厂水泵、风机等设备的变频调速节能改造需求，所以文章对中压变频器在钢铁厂中的节能应用问题展开了分析。

从分析结果来看，通过使用中压变频改造钢铁厂每年可以节约大额电能，可以为钢铁厂带来较高的经济效益和社会效益。

标签：中压变频器；钢铁厂；节能改造Abstract：In order to promote the sustainable development of the iron and steel industry，it is necessary to strengthen the energy-saving transformation of each production link in the iron and steel plant. The adoption of medium-voltage converter can meet the needs of energy-saving transformation of water pump，fan and other equipment in iron and steel plant，so this paper analyzes the application of medium-voltage frequency converter in iron and steel plant. From the analysis results，it can save a large amount of electric energy every year by using medium voltage frequency conversion transformation of steel plant，and can bring higher economic and social benefits to the iron and steel plant.Keywords：medium voltage converter；iron and steel plant；energy-saving transformation引言伴隨着能源的日渐紧缺，人们对节能问题也给予了更多重视。

高压变频器在电厂节能改造工程中的应用随着环境保护意识的逐步提高和人们对能源的节约利用逐渐深入，电厂节能改造成为了当今社会非常重要的议题。

而作为节能改造的重要手段之一，高压变频器得到了越来越广泛的应用。

本文将从以下几个方面来介绍高压变频器在电厂节能改造工程中的应用。

一、高压变频器的基本概念和工作原理高压变频器是电力电子装置，可以将电源 AC 电压转换为可变的 AC 电压和频率，从而使电机的转速和功率随着变频器的输出值调整到需要的水平。

高压变频器通常由整流器、中间电容、逆变器三大部分组成，其中整流器将 AC 电源转换为 DC 电流，中间电容则用于平滑输出的 DC 电流，逆变器则将 DC 电流转换为需要的 AC 电流。

1. 降低电机运行成本电动机是电厂中最耗电的设备之一，而高压变频器可以根据负载情况实现自动调速，从而使电机在有效运转范围内始终处于最优状态。

这样一来，电机的运行效率大大提高，运行成本自然也就降低了。

2. 提高生产效率高压变频器可以通过对电机的控制，实现按需调速，从而使生产设备可以更加精细地控制生产工艺，提高生产效率。

3. 减少排放由于高压变频器可以精细控制电机的转速和功率，因此可以降低生产设备的负荷并减少电机每单位时间的耗电量，从而减少碳排放和其他污染物的排放。

4. 增强设备稳定性和可靠性采用高压变频器可以可以避免电机因负载限制而过载受损的情况，有效地增强了生产设备的稳定性和可靠性。

5. 降低维护成本高压变频器可以通过对电机的精准控制，延长电机的使用寿命，降低维护成本。

一旦设备出现故障，高压变频器可以通过故障保护等措施及时通知操作人员或自动停止设备，从而降低了设备维修成本和生产停机时间。

三、总结综上所述，高压变频器在电厂节能改造中有着重要的应用价值。

采用高压变频器可以大大提高电机的运行效率，降低运行成本，提高生产效率，减少排放，增强设备稳定性和可靠性，降低维护成本等。

在未来的节能改造过程中，我们应该更加积极地推广和应用这一先进的技术，为实现更加低碳环保、高效节能的生产方式做出更大的贡献。

高压变频器在除尘风机上的应用及节能效果摘要：在除尘风机上利用高压变频器可大幅度节约能源，降低成本，本文详细讲解了广州智光高压变频器的原理及其在除尘风机上的应用与节能效果。

关键词：高压变频器；除尘风机；应用；节能；1、引言宁波钢铁有限公司热轧1780mm热连轧带钢生产线在精轧轧制过程中产生的氧化铁粉尘颗粒捕集治理所采用的设备主要为塑烧板除尘器，该除尘器设计除尘风机风量为270000m3/h，选用10KV 630KW高压电机驱动，电机采用直接启动且直接驱动风机转子的运行方式；精轧除尘风机主要用于收集及排除精轧轧制期间产生的粉尘及水蒸气，在非轧制阶段无废气及粉尘，但是此设备平时是一直处于全负荷工作状态，仅在年修和个别定修时，才停止运行。

因热轧工艺特点是间隙工作制，全年轧机轧制时间为6775小时，期间需要风机进行除尘，其它时间无需运行；年修及个别定修期间此风机是处于停止运行，时间约为480小时；一年有8760小时，此风机至少有1505小时处于能耗浪费；为降低热轧厂精轧除尘风机的用电量消耗，对风机电机进行变频调速节能改造是非常必要，且节能效果显著。

2、变频器的基本原理（1）系统原理本次改造所选用的是广州智光ZINVERT系列智能高压变频器，其调速系统采用多个功率单元串联的形式，电压叠加原理类同于“电池组叠加”技术。

对于10kV 系统，每相九单元串联，每个功率单元输出交流有效值Vo为642V，相电压为5774V，线电压为10000V。

图1[电压叠加形成高压输出原理结构]采用的高压变频器输入电压为10kV，经过多组副边绕组移变压器进行降压后给模块化的功率单元供电；在功率单元中通过整流电路将三相电源变成脉动直流电源，经过大容量的电容稳压、滤波得到稳定的直流电源，通过IGBT组成的逆变桥进行正弦调制的PWM控制，得到等效单相正弦阶梯正弦PWM波形的交流电源；再将同一相的多个功率单元串联在一起进行电压叠加），形成一个星型连接的三相可调制的正弦PWM高压电源，驱动相应电压等级高压电机来实现的变频控制，其10kV系列含有27个功率单元，每9个构成一相。

变频器在节能降耗中的应用随着能源资源的日益紧缺和环境污染的不断加剧，节能降耗成为了各个行业迫切需要解决的问题。

在工业生产中，电动机的能效一直是重要的研究方向。

而变频器作为一种调节电动机转速的重要工具，在实现节能降耗方面发挥了重要的作用。

本文将探讨变频器在节能降耗中的应用以及其优势。

一、变频器的原理及工作方式变频器是一种用于调节电动机转速的装置。

它通过改变电源输入的频率，控制电动机的转速。

其基本原理是将交流电转换成直流电，然后再将直流电通过PWM（脉宽调制）技术转换成可控的交流电。

通过改变PWM的占空比，即改变脉冲的宽度，可以实现对电动机转速的精确控制。

二、1. 调速功能传统的电动机通常只能以满负荷运行，无法根据实际需要进行调速。

而变频器具有灵活的调速功能，可以根据生产需求实时调整转速，从而避免不必要的能耗。

例如在风机、水泵等设备中使用变频器，可以根据实际需要合理地控制转速，降低能耗。

2. 调压功能在一些工业生产中，一些设备需要以不同的压力运行。

通过使用变频器，可以根据设备需求实时调整电机输出的电压，从而实现精确的压力控制，节约能源。

3. 调频功能在一些特定应用领域，如电磁炉、感应加热器等，变频器可以实现对频率的精确调整。

通过调整频率，可以使设备工作在最佳工作状态，提高工作效率，降低能耗。

三、变频器在节能降耗中的优势1. 调速范围广变频器可以实现电机的连续调速，调速范围广。

由于变频器可以根据实际工作需求精确控制转速，可以将电机的运行状态保持在较佳点，减少能源的浪费。

2. 节约电能采用变频器可以根据实际需要调整电机的转速，使其运行在最佳状态下，减少电能的浪费。

一些研究表明，与传统驱动方式相比，采用变频器可以实现30%以上的节能效果。

3. 增加设备寿命由于变频器可以减少电动机的启停次数，降低电机的负荷变化，从而延长设备的使用寿命，降低维护成本。

4. 减少噪音污染变频器控制下的电机可以实现较低的转速运行，减少了机械摩擦和空气阻力带来的噪音，减少了对周围环境的污染。

高压变频器在电厂节能改造工程中的应用随着国家对能源资源的要求越来越高，电厂节能改造成为了电力行业发展的重要方向之一。

高压变频器作为节能降耗的关键设备，在电厂节能改造工程中起到了重要的作用。

下面将详细介绍高压变频器在电厂节能改造工程中的应用。

高压变频器在电动机的频率调节上发挥了重要作用。

在传统的电厂中，电动机的转速通常是通过调节电源的电压来实现的。

而高压变频器可以根据负荷的需求自动调整电动机的转速，从而实现节能效果。

在锅炉风机系统中，根据锅炉燃烧状况的变化，高压变频器可以调整锅炉风机的转速，保持锅炉的最佳供氧条件，提高燃烧效率，达到节能的目的。

高压变频器在泵站节能改造中也有重要应用。

在传统的泵站中，通常采用的是调压阀或者用其他方式来控制泵的流量。

而高压变频器可以根据实际需求，精确地调节泵的转速，从而实现节能的效果。

在供水系统中，高压变频器可以根据水龙头的开启程度，自动调节水泵的转速，保持系统的正常运行，同时避免了浪费能源的情况。

高压变频器在锅炉燃煤系统的节能改造中也扮演了重要角色。

在传统的锅炉燃煤系统中，煤粉的供给通常是通过风机进行调节的，但是在实际操作中，由于原煤的质量变化和煤粉的燃烧特性变化，很难保证风机系统的精确控制。

而高压变频器则可以根据锅炉的运行状态和煤粉的需求，精确地调节风机的转速，确保煤粉的供给和燃烧的稳定性，提高锅炉的燃烧效率，并最大限度地减少能源的浪费。

高压变频器在电厂烟气净化系统中也有应用。

烟气净化系统通常包括脱硫、脱硝和除尘等环节，其中风机是关键设备。

高压变频器可以根据烟气净化系统的实际需求，调节风机的转速，保持系统的正常运行，同时减少能源的消耗。

高性能变频调速设备在钢铁行业中的应用探索钢铁行业作为国民经济的重要支柱产业，对高效能设备的需求尤为迫切。

而在钢铁生产过程中，变频调速设备的应用已经成为提高生产效率、降低能耗的主要手段之一。

本文将探索高性能变频调速设备在钢铁行业中的应用，并分析其带来的益处。

首先，高性能变频调速设备在钢铁行业中具有调速精度高、能效高等特点。

钢铁生产过程中，许多设备需要根据不同生产工艺进行调速操作，以满足工艺要求。

而传统的调速方式常常受限于机械结构，无法灵活调整速度。

而高性能变频调速设备则可以根据实际需求，通过调整频率来改变电动机的转速，实现精确控制。

通过精确的调速控制，可以有效提高钢铁生产的质量和产品的稳定性。

其次，高性能变频调速设备在钢铁行业中能够有效降低能耗。

钢铁生产过程中，电动机是主要的能耗设备之一。

而通过采用高性能变频调速设备，可以根据实际负载情况调整电动机的工作状态，避免因为机械传动方式的固定转速而导致能耗浪费。

根据实际数据统计，采用高性能变频调速设备可以降低电动机能耗达到20%-30%左右，对于大规模钢铁企业来说，这个数值可以转化为巨大的能耗节省。

另外，高性能变频调速设备在钢铁行业中还可以提高生产效率和工艺稳定性。

钢铁生产涉及到许多环节，需要不同的设备配合合作。

而通过采用高性能变频调速设备，可以实现生产线的智能化管理和控制。

例如，通过预设参数和自动控制系统，可以实现设备的远程监控和自动化调整，降低人工干预的错误率和时间，提高生产效率。

同时，高性能变频调速设备还可以实现闭环控制和负载均衡，在生产过程中稳定功率输出，减少产品质量波动，提升工艺稳定性。

此外，高性能变频调速设备在钢铁行业中还可以提供更加安全可靠的工作环境。

在钢铁生产过程中，传统的传动设备常常需要大量机械传动元件，容易出现故障并且维护困难。

高性能变频调速设备采用电子调速，减少了机械传动元件的使用，降低了设备故障率，提高了设备的可靠性。

同时，高性能变频调速设备还通过自动检测和报警系统，实现对设备工作状态的实时监控，并在故障发生时及时报警，保证工作环境的安全。