[導讀] 本文以某公司水泥生產線為例,介紹了英威騰變頻器在水泥行業的應用及節能效果。
在水泥制造行業,某些功率大、且連續運行的設備耗電量高是水泥制造成本高居不下的一個重要因素。據統計在水泥制造成本中電費成本約占總成本的 30%左右,因此很有必要通過對相應耗電量大的設備做一些工藝上的節能改造,利用節電的效果來降低水泥的制造成本、提高經營上的利潤空間和市場競爭力。
通過了解水泥制造工藝,及對一些水泥廠生產設備的實際考察,大部分水泥廠的一些設備尤其是一些大功率設備在生產過程中絕大部分時間都是不滿負荷,設備運行的自動化程度相當低,幾乎完全靠人工調節,如機立窯供風系統、成球預加水系統、生料均化給料系統、水泥選粉系統、機立窯卸料系統等。我公司和冀東水泥的工程技術人員通過對以上系統的長期跟蹤研究,并結合改造幾十條水泥生產線的實踐經驗,開發出比較成熟的水泥廠五大生產系統變頻調速控制的改造方案,此方案投資少,安裝、調試及控制方便,運行可靠,節電效果明顯,并提高了生產過程的自動化程度和加工工藝精度,受到水泥制造行業的歡迎。
該公司共有三條水泥生產線,我們首先從2002年四月份開始對一臺132 kW 選粉風機進行變頻改造,經過一段時間的測試證明節能效果特別明顯 ,所以從去年下半年年開始,陸續對立窯上的送風機(245 kW一臺,215kW兩臺)、選粉機、選粉風機及盤塔送料等電機進行了變頻改造,至今已投資約130萬元,改造了從1.5KW到250 KW大小共130臺電機。改造后的實際測試情況證明在幾個月的時間里靠節約的電費就收回整體投資,在以后的生產經營中也能夠以較低的生產成本在市場的競爭中處于更有力的位置。下面就該公司公司的改造情況來分析上述各系統變頻改造方案的實際效果。
一、機立窯供風系統系統變頻改造裝置
該公司像其它的老水泥企業一樣,機立窯供風系統是通過調節擋風板的開啟角度的落后的機械調節方法來滿足燒結時不同的用風量,這種操作方式的缺點是明顯的:1、電能浪費嚴重;2、調節精度差;3、啟動電流對電網沖擊大;4、電機及風機的轉速高,負荷強度重;5、起動時機械沖擊大,設備使用壽命低;6、噪聲大,粉塵污染嚴重等。改造后的變頻供風系統是在保留原供風系統的基礎上增加一套變頻回路與原回路并聯,形成雙回路可轉換控制系統,并將變頻器的調速裝置安裝在窯上,通過調節電機(風機)的轉速來調節燒結時的用風量。其特點:1、節電效果好(由于電機消耗的功率跟電機轉速的三次方成正比,改造后電機大部分時間運行在35-40Hz左右既可滿足用風量,節電率大于百分之二十);2、具有軟起功能,降低負荷強度,延長設備使用壽命,啟動電流小,相當于增加電網容量;3、調節風量精度準確、方便;4、無需旁通放風,減少水泥粉塵污染等。改造后的測試結果見表一。
(表一)立窯送風機變頻改造節能效果分析表
變頻器型號kW 原運行頻率Hz原運行電流A原消耗功率kW現運行頻率H現運行電流A現消耗功率kW日節電量kWh月節約電費(元)投資回收期(月)節電率(%)
250 50 350 231 40 280 184 1128 17920 7.5 20
220 50 260 171 40 200 131 960 14400 9 23
220 50 265 174 40 200 131 1032 15480 8.5 25
二、成球供水系統
生料成球工序是影響水泥熟料燒結質量的關鍵工序之一,其中水、料比例直接影響成球好壞。應用變頻器后能通過跟蹤生料供給量對成球預加水泵的轉速進行無級調速,從而實現全自動化的閉環控制,料水配合穩定,成球效果良好,大大提高水泥燒結質量。此系統改造主要為提高自動化程度和制造工藝水平考慮,由于功率較小省電效果還在其次。