高压变频调速系统在烧结主抽风机上的应用
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２０１６年第 ３期
冶 金 动 力
总 第 １９３ 期
ＭＥＩ．ＡＩＪ．ＩＪＩｃＧＩｃＡＬ ＰＯＷＥＲ
９
高压变频调速 系统在烧结主抽风机上的应用
王 建 华 ，，王 少平 ｔ，王 慧华 ｚ，吴春 景 ｔ
（１．邢台钢铁有 限责任公司 ，河北邢 台 ０５４０２７；２．邢台职业技术学院。河北邢 台 ０４５０２７）
（１）起动控制 ，包括励磁机 、变频器 ，高压柜、风 门等顺 序控 制及连 锁 。
（２）同步电动机保护及监控 ，包括 同步电动机油 压 和线圈 、轴瓦温 度 、冷却水 温度 等工艺 参数及状 态 。
主抽系统主要由以下几部分组成 ： ① ｌ组 ６ ｋＶ开关柜 （ｓｗＢ１和 ｓＷＢ２） ② １台线路 端变流 变压 器 （ＴＲ１）
作为备用 ，两种运行方式可 以相互切换。在变频器无 故 障 的情 况下用 变频 方式控 制风机 的运 行 ，改造结 果不但节省了能源 ，并且延长了设备的使用寿命。 ２ 主抽风机控制 系统
目前Hale Waihona Puke Baidu钢所用两 台主抽风机是由英 国豪顿公司 生产的 Ｌ３Ｎ３５７５．０２．８４ ＤＢＬ６Ｔ风机 ，额定 电压 ６ＯＯＯ ｖ，额定功 率 ６５００ ｋＷ，风 流量 １８５００ ｍ３／ｍ。风机驱 动系统采用 ＳＩＥＭＥＮＳ三相 同步电机及配套控制系 统 。主抽 控制 系统采 用 ＳＩＥＭＥＭＳ￥７／３００ ＰＬＣ控制 系统 ，主要完成 以下工作 ：
ｔ ｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｉｔ ｉｓ ａｌｌ ｅｎｅｒｇｙ ｓ ａｖｉｎｇ ａｎｄ ｅｆｅｃｔｉｖｅ ｓｐｅｅｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｍｏ ｄ ｅ．
【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】ｈｉｇ ｈ－ｖｏｌｔａｇｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ａｄｊｕｓｔｉｎｇ；ｓｐｅｅｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ；ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ
ｑｕｅｎｃｙ－ａｄｊｕｓｆ ｉｎｇ ｓｐｅｅｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａ ｎｄ ｉｔｓ ａｄｖａ ｎｔａｇｅｓ ｏｖｅｒ ｐｏｗｅｒ ｆ ｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｐｅｅｄ ｒｅｇｕ－ ｌａｔｉｏｎ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ ｄ ｉ ｎ ｄｅｔａｉｌ．Ｔ ｈ ｒｏｕｇ ｈ ｕｐｇｒａｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｎ ｓｐｅｅｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ，ｔｈｅ ｇｏａｌ
ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｐｒ ｏｔｅｃｔ ｉｏｎ ａ ｎ ｄ ｃｏｓｔ ｒｅｄｕｃｔ ｉｏｎ ｈａｓ ｂｅｅｎ ａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，
ｔｈｅ ｈｉｇｈ－ｖｏｌｔａｇｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｓｐｅｅｄ ｒｅｇｕｌａｔ ｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｃ锄 ｉｎｃｒｅａ ｓｅ ｔｈｅ ｓｅｒ￣ｅｅ ｌｉｆｅ ｏｆ
２０１６年第 ３期 总 第 １９３ 期
冶 金 动 力
ＭＥｎ ＬＵＲＧＩＣＡＬ只 淑
启动命令。启动命令从励磁装置传送到 Ｓｉｍｏｖｅｒｔ Ｓ 变 流器 。
（２）接收到启动命令后 ，Ｓｉｍｏｖｅｒｔ Ｓ变流器向 ６ ｋＶ断流器 ＭＢＭ 发 出闭合命 令 。
（３）接 到断 流器 ＭＢＭ发 出 的闭合 确 认 命令 后 ， Ｓｉｍｏｖｅｒｔ Ｓ变流器 向断流 器 ＭＢＭ发 出闭 合命令 。
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅ ｕｐｇｒａｄｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｐｅｅｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｄｒａｆｔ ｆａｎ
ｏ ｆ Ｘｉｎｇｔａｉ Ｓｔｅｅｌ’ｓ Ｎｏ．２ ｓｉｎｔｅｒ ｐｌａｎｔ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔ ｈ ｅ ｏｐ ｅ ｒａｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏ ｆ ｈｉｇｈ－ｖｏｌｔａｇｅ 一
【关键词 】高压变频 ；调速 ；节能 【中图分类号 】ＴＭ９２１．５１ 【文献标识码 】Ｂ 【文章编号 】１００６—６７６４（２０１６）０３－０００９－－０４
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｉｇｈ－Ｖｏｌｔａｇｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－Ａｄｊｕｓｔｉｎｇ Ｓｐｅｅｄ Ｒｅｇｕｌａｔ ｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ
ｉｎ ｔｈｅ Ｍ ａｉｎ Ｄｒａｆｔ Ｆａｎ ｏｆ Ｓｉｎｔｅｒ ＷＡＮＧ Ｊｉａｎｈｕａ’，ＷＡＮＧ Ｓｈａｏｐｉｎｇ ，ＷＡＮＧ Ｈｕｉｈｕａ２，ＷＵ Ｃｈｕｎｊｉｎｇ
《１．Ｘｉ，￣，ｔｏｉ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．；２．Ｘｉｎｇｔａｉ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｘｉｎｇｔａｉ，Ｈｅｂｅｉ Ｏ４５０２７，ｃ｝‘． 眦 ）
１ 引 言
邢 钢 目前 拥 有 ２座 １８０ ｍ２烧 结 机 ，分 别 于 ２００３年和 ２００５年建成 投产 。２台烧结 机平 均 日产 烧 结矿 ９５００ ｔｏ烧结矿是高炉生产的重要原料之一 ，其 质量 的好坏 直接影 响着 高炉生 产 的顺 行 。烧 结机 的 关键设备之一就是主抽风机 ，它的任务是调节焙烧 炉内的气流和气压 ，而气流和气压调节得好坏直接 关 系着烧结 矿 的质 量 。
【摘 要 】主要描述了邢钢 ２Ｉ烧结机主抽风机调速系统 的改进方案。详细介绍 了高压变频调速系统的工 作原理 ，与工频调速方 式相 比的优越性。通过风机调速方式 的改进 ，达到了节能环保 、节约资金 的 目的。此外 ，高 压变频调速系统可 以延长设备的使 用寿命 ，是一种节能有效 的调速方式 。
在烧结机投产之后 ，主抽风机的风量调节方式 是风机在工频运行的情况下通过风 门开度来调节 。 这种调节方式简单易行 ，容易控制 ，但是由于风机在 工频高速状态下运行 ，增加 了大量管网损耗 ，噪声污 染也相 当严重 ，是一种浪费能源 的高能耗低效率风 量调节方式。据粗略统计 ，烧结主抽风机的电能消耗 约 占整 个烧结 厂 电能 消耗 的一半 左 右 。公 司 为 了响 应 国家 节能减排 的号 召 ，同时又增 加效 益 ，决定 对现 有 风机 的运行模 式进行 改进 ，将 现有 的工 频运 行方 式换为变频调速运行的方式 ，原有的工频运行设备
冶 金 动 力
总 第 １９３ 期
ＭＥＩ．ＡＩＪ．ＩＪＩｃＧＩｃＡＬ ＰＯＷＥＲ
９
高压变频调速 系统在烧结主抽风机上的应用
王 建 华 ，，王 少平 ｔ，王 慧华 ｚ，吴春 景 ｔ
（１．邢台钢铁有 限责任公司 ，河北邢 台 ０５４０２７；２．邢台职业技术学院。河北邢 台 ０４５０２７）
（１）起动控制 ，包括励磁机 、变频器 ，高压柜、风 门等顺 序控 制及连 锁 。
（２）同步电动机保护及监控 ，包括 同步电动机油 压 和线圈 、轴瓦温 度 、冷却水 温度 等工艺 参数及状 态 。
主抽系统主要由以下几部分组成 ： ① ｌ组 ６ ｋＶ开关柜 （ｓｗＢ１和 ｓＷＢ２） ② １台线路 端变流 变压 器 （ＴＲ１）
作为备用 ，两种运行方式可 以相互切换。在变频器无 故 障 的情 况下用 变频 方式控 制风机 的运 行 ，改造结 果不但节省了能源 ，并且延长了设备的使用寿命。 ２ 主抽风机控制 系统
目前Hale Waihona Puke Baidu钢所用两 台主抽风机是由英 国豪顿公司 生产的 Ｌ３Ｎ３５７５．０２．８４ ＤＢＬ６Ｔ风机 ，额定 电压 ６ＯＯＯ ｖ，额定功 率 ６５００ ｋＷ，风 流量 １８５００ ｍ３／ｍ。风机驱 动系统采用 ＳＩＥＭＥＮＳ三相 同步电机及配套控制系 统 。主抽 控制 系统采 用 ＳＩＥＭＥＭＳ￥７／３００ ＰＬＣ控制 系统 ，主要完成 以下工作 ：
ｔ ｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｉｔ ｉｓ ａｌｌ ｅｎｅｒｇｙ ｓ ａｖｉｎｇ ａｎｄ ｅｆｅｃｔｉｖｅ ｓｐｅｅｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｍｏ ｄ ｅ．
【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】ｈｉｇ ｈ－ｖｏｌｔａｇｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ａｄｊｕｓｔｉｎｇ；ｓｐｅｅｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ；ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ
ｑｕｅｎｃｙ－ａｄｊｕｓｆ ｉｎｇ ｓｐｅｅｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａ ｎｄ ｉｔｓ ａｄｖａ ｎｔａｇｅｓ ｏｖｅｒ ｐｏｗｅｒ ｆ ｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｐｅｅｄ ｒｅｇｕ－ ｌａｔｉｏｎ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ ｄ ｉ ｎ ｄｅｔａｉｌ．Ｔ ｈ ｒｏｕｇ ｈ ｕｐｇｒａｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｎ ｓｐｅｅｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ，ｔｈｅ ｇｏａｌ
ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｐｒ ｏｔｅｃｔ ｉｏｎ ａ ｎ ｄ ｃｏｓｔ ｒｅｄｕｃｔ ｉｏｎ ｈａｓ ｂｅｅｎ ａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，
ｔｈｅ ｈｉｇｈ－ｖｏｌｔａｇｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｓｐｅｅｄ ｒｅｇｕｌａｔ ｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｃ锄 ｉｎｃｒｅａ ｓｅ ｔｈｅ ｓｅｒ￣ｅｅ ｌｉｆｅ ｏｆ
２０１６年第 ３期 总 第 １９３ 期
冶 金 动 力
ＭＥｎ ＬＵＲＧＩＣＡＬ只 淑
启动命令。启动命令从励磁装置传送到 Ｓｉｍｏｖｅｒｔ Ｓ 变 流器 。
（２）接收到启动命令后 ，Ｓｉｍｏｖｅｒｔ Ｓ变流器向 ６ ｋＶ断流器 ＭＢＭ 发 出闭合命 令 。
（３）接 到断 流器 ＭＢＭ发 出 的闭合 确 认 命令 后 ， Ｓｉｍｏｖｅｒｔ Ｓ变流器 向断流 器 ＭＢＭ发 出闭 合命令 。
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅ ｕｐｇｒａｄｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｐｅｅｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｄｒａｆｔ ｆａｎ
ｏ ｆ Ｘｉｎｇｔａｉ Ｓｔｅｅｌ’ｓ Ｎｏ．２ ｓｉｎｔｅｒ ｐｌａｎｔ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔ ｈ ｅ ｏｐ ｅ ｒａｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏ ｆ ｈｉｇｈ－ｖｏｌｔａｇｅ 一
【关键词 】高压变频 ；调速 ；节能 【中图分类号 】ＴＭ９２１．５１ 【文献标识码 】Ｂ 【文章编号 】１００６—６７６４（２０１６）０３－０００９－－０４
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｉｇｈ－Ｖｏｌｔａｇｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－Ａｄｊｕｓｔｉｎｇ Ｓｐｅｅｄ Ｒｅｇｕｌａｔ ｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ
ｉｎ ｔｈｅ Ｍ ａｉｎ Ｄｒａｆｔ Ｆａｎ ｏｆ Ｓｉｎｔｅｒ ＷＡＮＧ Ｊｉａｎｈｕａ’，ＷＡＮＧ Ｓｈａｏｐｉｎｇ ，ＷＡＮＧ Ｈｕｉｈｕａ２，ＷＵ Ｃｈｕｎｊｉｎｇ
《１．Ｘｉ，￣，ｔｏｉ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．；２．Ｘｉｎｇｔａｉ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｘｉｎｇｔａｉ，Ｈｅｂｅｉ Ｏ４５０２７，ｃ｝‘． 眦 ）
１ 引 言
邢 钢 目前 拥 有 ２座 １８０ ｍ２烧 结 机 ，分 别 于 ２００３年和 ２００５年建成 投产 。２台烧结 机平 均 日产 烧 结矿 ９５００ ｔｏ烧结矿是高炉生产的重要原料之一 ，其 质量 的好坏 直接影 响着 高炉生 产 的顺 行 。烧 结机 的 关键设备之一就是主抽风机 ，它的任务是调节焙烧 炉内的气流和气压 ，而气流和气压调节得好坏直接 关 系着烧结 矿 的质 量 。
【摘 要 】主要描述了邢钢 ２Ｉ烧结机主抽风机调速系统 的改进方案。详细介绍 了高压变频调速系统的工 作原理 ，与工频调速方 式相 比的优越性。通过风机调速方式 的改进 ，达到了节能环保 、节约资金 的 目的。此外 ，高 压变频调速系统可 以延长设备的使 用寿命 ，是一种节能有效 的调速方式 。
在烧结机投产之后 ，主抽风机的风量调节方式 是风机在工频运行的情况下通过风 门开度来调节 。 这种调节方式简单易行 ，容易控制 ，但是由于风机在 工频高速状态下运行 ，增加 了大量管网损耗 ，噪声污 染也相 当严重 ，是一种浪费能源 的高能耗低效率风 量调节方式。据粗略统计 ，烧结主抽风机的电能消耗 约 占整 个烧结 厂 电能 消耗 的一半 左 右 。公 司 为 了响 应 国家 节能减排 的号 召 ，同时又增 加效 益 ，决定 对现 有 风机 的运行模 式进行 改进 ，将 现有 的工 频运 行方 式换为变频调速运行的方式 ，原有的工频运行设备