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      變頻節能技術在除塵風機上的研究與應用

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      作者來源:admin       發布時間:2019-10-10
      導讀:節能降耗是當前冶金企業降本增效的重要途徑,也是濟南鋼鐵集團有限責任公司實施低成本戰略的核心內容。作為傳統煉鐵廠豎爐球團工藝流程、裝備相對落后、爐體狀況不佳,濟鋼煉
        節能降耗是當前冶金企業降本增效的重要途徑,也是濟南鋼鐵集團有限責任公司實施低成本戰略的核心內容。作為傳統煉鐵廠豎爐球團工藝流程、裝備相對落后、爐體狀況不佳,濟鋼煉鐵豎爐在生產過程中,會產生大量的煙塵,含有粉塵顆粒和硫化氣體,污染環境,根據國家法規《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996),需要對煙氣進行除塵凈化處理,由除塵風機將其排至煙囪放散或輸送到脫硫系統中再循環利用。根據煉鐵工藝生產特點要求,風機一般是根據現場作業環境最惡劣的狀態設計的,要求除塵風機在整個煉鐵工作周期內運行,除塵風機在煉鐵廠屬主要高耗能設備,有煉鐵廠里的“電老虎”之稱,其容量一般都是根據生產工藝中可能出現的負荷條件選擇, 但在實際運行中往往比設計要小得多,屬于“大馬拉小車”的狀態,其電能損耗相當嚴重。如果電機不采用變頻調速控制,則流量通常只能通過調節擋板或閥門控制,其結果是造成很大的能量損耗。采用變頻器將電動機直接進行調速運行,節能效果較為明顯。
        1 變頻調速節能技術的原理及調速方式比較1.1 變頻調速原理變頻控制使異步電動機具有與直流電動機相同的轉矩生成機理,變頻調速技術是強弱電混合、機電一體的綜合性技術。變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置,然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環節、逆變和控制4個部分組成。其基本原理是通過整流橋將工頻交流電壓變為直流電壓,整流部分為三相橋式不可控整流器,再由逆變器轉換為頻率、電壓可調的交流電壓作為交流電機的驅動電源,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環節為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。使電機獲得無級調速所需的電壓和電流,是一種無附加轉差損耗的調速方式之一。變頻調速技術能根據電機負載的變化實現自動、平滑的增速、減速,從而提升電機的工作效率。
        1.2 當前各種調速方法比較隨著工業技術的發展,各種針對風機、水泵類負載的調速裝置生產中得到了廣泛應用。普遍采用的調速方法主要有:
        1)串級調速控制(適用于繞線式異步電動機)。當調速裝置發生故障時能輕便的切換至全速運行,可以有效避免停產但是諧波影響大,因為晶閘管串級調速功率因數偏低。
        2)變極對數調速控制。變極對數調速方法是利用定子繞組的接紅方式改變來改變籠型電動機定子極對數達到調速的目的,此方法具有穩定性好、機械性能好、效率高、接線簡單、控制方便等。
        3)繞線式電動機轉子串電阻調速方式(適用于繞線式異步電動機)。
        4)液力偶合器調速控制。具有功率適用范圍較廣、能容較大、結構簡單、易于控制等特點。
        5)電磁調速電動機調速方法。特點線路簡單、調速平滑、對電網無諧影響,但是效率低。
        6)變頻調速控制。具有調速范圍較大、特性較硬、精度較高、應用范圍較廣、調速過程中不會產生損耗、且使用效率較高的特點。
        在各種調速控制方法中,液力偶合器和轉子回路串電阻方式調速控制效率低,且速度越低效率越低;無換向器電機調速控制效率較高,若采用鼠籠式電動機,變頻調速控制方式效率較高。

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