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浅议变频器在水泥厂中应用技术改造中的作用
[正文]:                       浅议变频器在水泥厂中应用技术改造中的作用　　上海山宇电子设备有限公司 王新岩 自动控制系统工程师 　　驻上航局802所军事代表室 韩志明 自动控制系统工程师 　　摘要：针对大功率变频器在风机调速节能上的广泛应用，本文介绍了水泥厂的萝茨风机变频调速改造的节能预测和在实际中的应用。
在采用工频拖动的运行工况中，由于风压过大，挡板调节不足对运行工况造成的生产操作复杂与能源的浪费情况，所以产生的对应用变频器进行调速调节运行的实际需求，并预测调速运行能产生的效益。
在变频器投入运行后，对运行工况的改善，能量节约的状况进行测量与总汇。
　　关键词：变频器 节能 萝茨风机　　一、 水泥厂建设的历史原因及现状　　由于历史和经济的原因，上世纪九十年代及以前建造的水泥厂的供水、供煤、送风等动力系统为交流电动机和滑差电机两种。
为保证其满足动力需要，均按最大需求设计（其中滑差电机需保持20%动力余量）交流电动机、风机和水泵均工作在最大工作需求状态下，为满足需要的变化则用萝茨风机调整送风挡板、风门的开启度来调节放风量与供风量的比例；或用回流阀门调节供水量；以及用电动机起停等手段来调节风压、风量和水压、水量。
电气控制采用星、三角直接启动（或变压器降压启动）。
频繁的起停、4——6倍的启动电流冲击电网的稳定和电动机发热，增加了电机维修成本，缩短了电机的使用寿命。
同时，风门、调节档板的频繁开关调节，也增加了风阻和管道的振动，产生噪音；供水、供风质量变差，致使设备加速老化，大量电能在调节环节中白白浪费。
　　二、 技术改造的积极意义和事实的必要性　　在企业的生存、发展和不断壮大的过程中“实现利润最大化”是企业永恒的主题和追求。
通过减少原材料的消耗和降低人工成本来增加企业利润已经被大家所广泛认同。
但是，通过技术改造减少能源消耗来增加利润却往往因为企业缺少专业人员，或是购买、更新和改造相关设备的成本增加等原因而被忽视。
事实上，节约能源、降低能源的消耗量、合理利用资源；不仅能增加企业的收入，更是改变经济增长方向的当务手段。
是利在当代，功在千秋，惠及子孙的伟业。
中国物产丰富，但人均资源占有量却达不到世界平均水平，属于资源相对贫困的国家。
改革开放以后，我国的快速经济增长是以消耗大量能源为代价换来的，根据相关资料的统计结果显示，国内企业的能源消耗量较国外同类企业的平均水平要高出40%以上，同时我国万元gdp的能源消耗量更是世界平均水平的三倍。
　　三、 卓有成效的方法和途径　　按照中共中央‘关于改造“十一.五”经济规划的建议’中“把单位产值的能耗降低20%”的总体要求。
今后我国的经济发展模式急需改变；必须转变目前这种依靠消耗大量能源来换取经济快速增长的“粗放型”方式。
要实现这种战略性的变革的根本途径之一：是利用先进的变频技术对工业生产中占总用电量60%的电动机耗用的现状进行综合分析改造，达到节能降耗的目的。
研究表明，在不同的使用领域，给电动机加装制造设计先进、质量稳定、功能强大的变频器是最直接有效的途径之一。
在不降低使用功能和效率的前提下，企业的直接收益是大幅度下降的巨额电费和生产成本的降低，间接的社会效益是减少了电厂的兴建，有效减少了水、电、煤的燃烧，让我们的子孙万代能在一个绿色的星球上幸福的生活。
　　四、 改造实例分析　　由于工作的原因，笔者近期有幸参与了重庆市云阳县云安东风水泥厂部分设备改造工程的论证、试验和改造验收工作。
本着“稳妥可靠、万无一失”的原则，在比较了国内外多家在国内销售使用量较多、性价比较高的知名品牌的变频器产品后，他们最终选择了上海山宇电子设备有限公司的sy6000系列变频器作为改造工程中首选的品牌。
山宇公司生产的sy6000系列变频器，其主要电子元器件均出自国际知名的制造厂、性能卓越；该公司的变频器主要元器件全部出自日本三菱公司的第三代产品，也是众多国外知名品牌变频器的首选；性能稳定、质量可靠。
该系列变频器设计理念先进、功能齐全、控制特性优良、保护功能严密，外围配套系统设计简便；还内置pid、plc和485通讯接口，远程控制、pc机总控，上位机控制等来实现远距自动控制方式，多路模拟数字输入输出通道，支持高速输入输出，端子控制程序运行，摆频运行等多种运行方式，接收各种物理量反馈控制，形成闭环回路自动控制等。
软起、软停，没有冲击电流，无级调速避开机械共振频率，减少噪音，延长机械电气系统的使用寿命，实现最佳控制。
可恒压、定量供水；按需送风。
高（低）压、缺相、过流、过载保护；全面保证电动机安全运行，故障自动复位，睡眠苏醒等功能齐全。
该公司技术力量雄厚。
服务全面、及时周到。
40多个办事处遍布全国各地。
　　重庆市云阳县云安东风水泥厂两台高炉送风系统原来分别采用250kw和180kw的三相交流6级电动机带动萝茨风机系统，通过调整萝茨风机风板开启度来调节放风量与用风量的比例（即调节风量的利用率），来满足烧结时不同用风量的传统机械调节方法，传统萝茨风机供风方法的缺点是：电能浪费严重 ，风量调节精度差，电动机启动冲击电流大，噪音大、粉尘污染严重，降低了电机和风机的机械寿命。
采用山宇sy6000变频器进行改造很简单，就是取消原启动机柜的星、三角启动装置，在星、三角启动装置的位置上加装变频器，原机柜的其他装置仍然保留使用，动力电缆等接线不动，在保留原控制系统的基础上增加一套变频控制回路与原控制并联，形成的双回路控制系统。
其特点是原萝茨风机系统不动，工程改造量少，改造费用低，停产改造时间少（1小时左右），双回路保障生产的高效运行。
由于sy6000型变频器具有软起动功能，电机起动时，无大电流冲击，减少了设备维修次数，延长了设备使用寿命。
变频器可任意调节风机电机转速，因此可按所需风量准确调节风量，无须旁路放风、减少水泥粉尘污染、节电效果明显。
　　五、 风机调速运行的节能原理　　5.1风机运行特性　　风机属于平方转矩类型负载，在额定转速运行的特性曲线如图1所示