1、概 述
唐山某特种钢有限公司炼钢厂原有50t氧气顶吹转炉三座,转炉在吹炼过程中,炉口会排出大量棕红色的烟气,烟气温度高,且含有易燃气体和金属颗粒;按照我国1996年颁布的《大气污染物综合排放标准》(GB16297一1996)的规定:对烟气必须进行冷却、净化处理后,由引风机将其排至烟囱放散或输送到煤气回收系统中备用。因此,每座转炉必须配置一套除尘系统:一共有四台除尘风机,采取三用一备的运行方式。风机电动机功率为1000kW,供电电压为10kV。由于转炉周期性间断吹氧,为满足节能和环保要求,要求风机在整个炼钢工作周期内变速运行:吹氧时高速运行,不吹氧时低速运行。最初设计采用风门挡板调节风量,电动机采用水电阻启动;经过一段时间的运行,发现采用风门挡板调节风量存在着非常大的局限性,主要表现在:
a) 风门挡板须人工调节,使用不便;通常不论工况如何,风门一直不变,造成巨大浪费;
b) 风门挡板调节风量是把风量消耗在挡风板上,造成挡风板前后压差大,风门易磨损;
c) 风机、电机全速运行,震动大、噪声大、损耗大,轴承磨损严重;
d) 调节精度低、线性度差,响应速度慢;
e) 电动机启动电流大,影响电网稳定。
鉴于存在上述众多问题,炼钢厂决定对三座转炉的除尘系统分别进行改造,采用深圳市科陆变频器有限公司生产的CL2700系列高压变频器通过电动机调速来调节转炉除尘风机的风量。
2、电动机基本参数及变频器设置的参数
a) 拆除水阻启动柜,电动机中性点直接短接;
b) 在控制室增加一台操作柜,可实现远程、本地控制以及电流、转速、频率的监视;
c) 设立高速、低速两档速度控制;
d) 当除尘风机运行时,功率单元故障只报警不停机。
图1 系统与远程控制箱接口图、功能表
3、高压变频器技术要求及改造方案
3.1. 除尘风机是除尘净化系统的动力中枢,一旦除尘风机不能正常运行,不但影响生产、造成巨大的经济损失,还有可能威胁到现场生产人员的人身安全;另外,调速系统工作的环境比较恶劣,转炉又是周期性间断吹氧,所以,为除尘风机配套的高压变频调速系统,要求具有极高的可靠性。基于以上工作特点,对变频调速系统的主要要求如下:
a) 要求变频器具有高可靠性,长期运行无故障;
b) 调速范围要大,效率要高;
c) 具有逻辑控制能力,可以自动按照吹氧周期升降速;
d) 有共振点跳转设置,能使电机避开共振点运行,保证风机不喘震。
3.2. 经过多方调研、比较,最后决定采用深圳市科陆变频器公司生产的CL2700系列高压变频器,通过双方技术人员的合作,共同制定了1#转炉除尘风机的变频改造方案,改造方案如下:
3.3. 系统与远程控制箱接口图、功能表: