2018-01-17
我国经济目前正处于高速发展时期，随着年工业生产总值的不断提高，能源消耗也随之大幅度上升，由于国内工业发展比例失调，目前在工业生产中缺电和电价居高不下的局面已经严重制约了我国经济的发展，对此国家提出节能减排的政策方略。
一、窑尾排风机、窑头排风机为转子绕线异步电机拖动，运行方式为电机全速运行，依靠风门对风量进行调节，启动方式是转子串水电阻启动，启动结束后自动短接转子滑环，电机全速运行，这样的运行方式存在如下弊端：
1.风机调节反应滞后，调节速度慢，调节精度不高。
依靠风门调节执行器来调节风门开度，受机械部分限制调节速度有限，调节精度亦受影响，往往对现场的风量控制不是很到位。并且，随使用年限增加，挡板开度指示出现偏差，造成调节的误差增加。
2.风门调节浪费电能，不科学，不经济。
实际运行中阀门开启仅为70%左右，采用风门调节，人为改变了风道的阻力曲线，大量的能源白白浪费在风门上。
3.电机全速运行受到考验，电机和风机维护周期短。
因电机全速运行，电机轴瓦和风机等机械部分磨损较快，转子滑环的碳刷磨损也较快，更换周期短。
4．启动过程复杂，水电阻装置维护工作量大。
由于企业自身电网容量有限，电机不允许全压直接启动，因此选用转子串水电阻启动，这种启动方式附带了很多电气二次回路，启动过程复杂，而且本身水电阻装置维护工作量就比较大，只有在启动过程的几十秒内投入使用，使用效率不高。
综上所述，该水泥厂以上高压电机的技改势在必行，要想彻底改变现有工艺，必须从源头上下功夫，即通过改变电机转速来调节风机转速，从而达到调节风量的目的，以此来满足现场工艺的要求。
二、 设备改造方案
1、设备参数及设备选型
2、设计方案
1）为了充分保证系统的可靠性，大地水泥高压变频器方案设计均采用一拖一手动旁路的结构，变频器同时加装工频旁路装置。
三、 大功率高压变频器的散热方式选择
目前高压变频器常见常用散热方式有：
1、空调密闭冷却：
该方法主要是为高压变频器提供一个固定的具有隔热保温效果的房间，根据高压变频器的发热量和房间面积大小计算出空调的制冷量，从而配备一定数量的空调，利用空调的制冷对对高压变频器进行散热冷却。
2、空-水冷却：
高压变频器产生的热量通过风道直接进入空冷装置进行热交换，由冷却水将高压变频器产生的热量带走，经过降温的冷风循环至室内，从而保证了高压变频器室内良好的运行环境。冷却水与循环风完全分离，水管线在高压变频器室外与高压设备明确分离，确保高压设备室不会受到防水、绝缘破坏等安全威胁和事故。
3、风机强制冷却：
变频器运行产生的热量由其顶部的数台风机抽走，经由风道排至室外，同时室内的空气由变频器柜底进入变频器内，在柜内形成一个至下而上的空气循环，从而达到散热的目的。
另外还有空调风机混合冷却的方式，顾名思义就是同时采用空调冷却与风机强制风冷，从而达到散热效果。
四、 高压变频器现场散热方案介绍
1、变频器通风量
高压变频器散热风机选用德国施乐百公司生产的离心风机8台，此风机可靠性高，性能优异。风机额定风量为4700 m3/h。变频器总的排风量为4700×8=37600m3/h
2、变频器发热量
当变频器满负荷工作时，其总损耗（转变为热量）约为系统额定功率的3%，10kV/4500kW损耗约为135kW。变频器如果运行在40Hz，其总损耗（转变为热量）约为系统额定功率的2%，如此大的热量如果全部排放到安装变频器的室内，将会使室内温度迅速升高，严重影响变频器的正常运行。
五、改造后效益分析
1、直接效益分析
通过对该水泥有限公司一、二期水泥生产线的高压变频改造，取得了相当可观的节能收益。跟据用户节能统计，每台设备相对一期改造前的平均节电率都在10%以上，从设备投入运行开始到现在已经为用户节约大量电费，为大地水泥的健康长远发展奠定了坚实的基础、做出了巨大的贡献。
2、间接效益分析
1、变频改造后，实现电机软启动，启动电流小于额定电流值，启动更平滑。
2、电机以及负载转速下降，系统效率得到提高，取得节能效果。大大减少了对设备的维护量，节约了人力物力资源。
3、由于电机以及负载采用转速调节后，工作特性改变，设备工况得到改善，延长设备使用寿命。
4、功率因数由原来的0.85左右提高到0.95以上，不仅省去了功率因数补偿装置，而且减少了线路损耗。
5、厂房设备噪声污染将降低。
6、能提高整个系统的自动化水平和工艺水平。
7、节能减排，减少了温室气体的排放，保护了环境。
8、负载改变频后，由于苏州伟创变频器采用单元串联移相技术，因此在理论上可以消除47次以下谐波。由于实际制造工艺的限制，网侧电压谐波总含量可以控制在2％以内，电流谐波总含量小于2％。延长了电机的使用寿命。
9、变频输出采用PWM技术控制，输出电压波形基本接近正弦波，谐波总含量小于2％，上述指标均满足IEEE-519国际电能质量谐波标准要求。延长了电机的使用寿命。
公司为veichi伟创总代理、kinco步科核心代理，其他代理品牌有三菱、西门子、松下、欧姆龙、永宏、禾川、信捷、威纶、深圳显控。
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