高壓變頻器在杭鋼混鐵爐除塵風(fēng)機上的應(yīng)用
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杭州鋼鐵集團轉(zhuǎn)爐煉鋼廠設(shè)置兩座600T混鐵爐，且有一個傾翻工位和一個大包倒小包工位。每座混鐵爐設(shè)有一個進鐵口和一個出鐵口，傾翻工位相當(dāng)于混鐵爐進鐵口。當(dāng)混鐵爐進鐵或出鐵時，高溫的鐵水會同空氣發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的煙氣。一方面對現(xiàn)場操作的工人不利，另一方面也對環(huán)境造成了巨大的污染?；扈F爐多種進出鐵工況條件下風(fēng)量隨時變化，因此該除塵風(fēng)機需要多種速度來適應(yīng)。在以前的運行過程中，由于一方面液力耦合器不能適應(yīng)頻繁的調(diào)速，另一方面原設(shè)計現(xiàn)場閥門信號與風(fēng)機調(diào)速控制分屬兩個控制系統(tǒng)，兩者之間沒有信號聯(lián)系。因此原有除塵風(fēng)機運行方式基本為恒速運行，其運行轉(zhuǎn)速保持在約680rpm 左右，運行電流約在150A，僅通過現(xiàn)場閥門及爐蓋開啟來達(dá)到除塵效果，同時為防止閥門全部關(guān)閉造成風(fēng)機振動過大，其中一臺大包倒小包閥門始終打開，大量風(fēng)量直接排空，導(dǎo)致大量有功功率浪費。此外液力耦合器低速運行時效率低下，為了提高風(fēng)機的運行效率，節(jié)能降耗，必須對風(fēng)機調(diào)速控制進行改進。
近幾年隨著國內(nèi)高壓變頻器技術(shù)的進步，變頻器的性價比和穩(wěn)定性有很大幅度的提升，經(jīng)過考察，我廠最終選擇了北京利德華福電氣技術(shù)有限公司的 Harsvert-A系列高壓變頻器對風(fēng)機進行調(diào)速控制。該項目采用節(jié)能還款合同形式，由杭州亞泰投資公司投資，整體項目為交鑰匙工程，于2006年12 月份安裝調(diào)試完畢投入運行，至今已穩(wěn)定運行近四個月，給我廠帶來了巨大的效益。
二、混鐵爐除塵工藝工況及主電機參數(shù)介紹
1、混鐵爐除塵風(fēng)機工況：
混鐵爐系統(tǒng)除塵設(shè)計風(fēng)量：66萬立方米/小時
風(fēng)道漏風(fēng)損耗率設(shè)計：10％
進鐵水（或大包倒小包）除塵需要風(fēng)量：25萬立方米/小時
出鐵水除塵需要風(fēng)量：6萬立方米/小時
進鐵水除塵需要時間：約10分鐘/次
出鐵水除塵需要時間：約3分鐘/次
日出鐵水總次數(shù)：約180次
日進鐵水總次數(shù)：約120次
進鐵時，當(dāng)捕集罩關(guān)到位后，相應(yīng)的閥門打開。出鐵時，混鐵爐離開零位后，相應(yīng)的出鐵口閥門打開。
2、混鐵爐除塵風(fēng)機主電機的技術(shù)參數(shù)如下：
電機型號：Y710－8
額定功率：1600kW
額定電壓：6300V
額定電流：183.2A
功率因數(shù)：0.84
3、工藝要求：
現(xiàn)場提供具體工作情況分為以下6種工作情況：
1）：一個進鐵口工作需要25萬m3/h；
2）：一個出鐵口工作需要6萬m3/h；
3）：兩個出鐵口同時打開需要風(fēng)量12萬m3/h；
4）：一個進鐵口一個出鐵口同時打開需要風(fēng)量31萬m3/h；
5）：一個進鐵口兩個出鐵口同時打開需要風(fēng)量37萬m3/h；
6）：兩個進鐵口同時打開需要風(fēng)量50萬m3/h。
三、高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)改造方案：
1、HARSVERT-A高壓變頻器的原理
采用高-高電壓源型，單元串聯(lián)多電平技術(shù)。電網(wǎng)電壓經(jīng)過副邊多重化的隔離變壓器降壓后給功率單元供電，1600kW/6kV高壓變頻器每相由5個功率單元串聯(lián)而成，輸出相電壓最高可達(dá)3500V，線電壓達(dá)6kV左右。每個功率單元承受全部的電機電流，但只提供1/5相電壓和1/15的輸出功率，為單相輸出的交直交PWM電壓源型逆變結(jié)構(gòu)，相鄰功率單元的輸出端串接起來，形成Y接結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)變壓變頻的高壓直接輸出，供給高壓電動機。
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