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Summary: This text mainly introduces the application situation of high voltage inverter at the high-temperature air blower of kiln end of Zibo Middle Areas in Shandong Province Cement Co., Ltd., and analyzes the energy-conserving result.
Key words: High voltage inverter   High-temperature air blower   Efficiency

1引言
        在國務(wù)院提出加快建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的政策環(huán)境下，提高水泥行業(yè)的節(jié)約型制造和應(yīng)用水平，建立節(jié)約型水泥工業(yè)體系意義重大。在當(dāng)前國內(nèi)外能源供需矛盾突出的情況下，水泥生產(chǎn)企業(yè)必須通過各種途徑降低能耗，以獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和最高的勞動(dòng)生產(chǎn)率。水泥生產(chǎn)企業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中的能源消耗大戶，水泥行業(yè)已被列為國家節(jié)約資源的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。                   
        在水泥的生產(chǎn)中，電動(dòng)機(jī)負(fù)載電耗就占成本近30％，而拖動(dòng)風(fēng)機(jī)用的高壓電動(dòng)機(jī)在電機(jī)中占有很大的比重，對(duì)于一條水泥生產(chǎn)線其中有25%～30%的電能是用于拖動(dòng)各種類型風(fēng)機(jī)上，因此做好風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的降耗增效工作就顯得極為重要。如果利用變頻調(diào)速技術(shù)改變?cè)O(shè)備的運(yùn)行速度，以調(diào)節(jié)風(fēng)量的大小，可以既滿足生產(chǎn)要求，又達(dá)到節(jié)約電能，同時(shí)減少因調(diào)節(jié)擋板而造成擋板和管道的磨損及經(jīng)常停機(jī)檢修所造成的經(jīng)濟(jì)損失。
        隨著電力電子技術(shù)及電子技術(shù)的發(fā)展，變頻技術(shù)日趨成熟，國際上對(duì)于風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓調(diào)節(jié)已普遍摒棄靠調(diào)整配套的風(fēng)門開度的手段，改而采用變速的電氣傳動(dòng)調(diào)節(jié)，變頻調(diào)速已成為風(fēng)機(jī)、泵類節(jié)能降耗的最佳、首選的電氣傳動(dòng)方案。高壓變頻器器成為國家水泥節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求的設(shè)備。我國在2007年10月25日頒布、2008年5月1日起執(zhí)行的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)《GB50443-2007水泥廠節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范》中的第4.3.5條規(guī)定：“窯尾高溫風(fēng)機(jī)應(yīng)采用變頻調(diào)速裝置”。

2 現(xiàn)場工藝情況及調(diào)速方式選擇
        淄博魯中水泥有限公司經(jīng)過十年的持續(xù)健康發(fā)展,目前已初步形成集水泥制造、熱力發(fā)電和氟化鹽生產(chǎn)為一體的循環(huán)型經(jīng)濟(jì)實(shí)體，連續(xù)三年榮膺“淄博市百強(qiáng)工業(yè)企業(yè)”，并跨入中國水泥五十強(qiáng)。圖1為廠區(qū)場景。

圖1  廠區(qū)場景

        淄博魯中水泥有限公司新上5000t/d新型干法水泥生產(chǎn)線,旋窯內(nèi)燃燒產(chǎn)生的余熱廢氣，在窯尾高溫風(fēng)機(jī)的作用下，通過預(yù)熱器對(duì)進(jìn)入窯尾前的生料進(jìn)行預(yù)熱均化，降溫后的余熱廢氣再通過高溫風(fēng)機(jī)抽出進(jìn)入廢氣處理（除塵及排出）。均化好的生料預(yù)熱后在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒成熟料，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)需要合適的氣壓及溫度，才能使煤粉有一定的懸浮時(shí)間進(jìn)行充分燃燒，生料才能在窯內(nèi)達(dá)到很好的熱處理。窯內(nèi)因物料的堆積變化很大，所以瞬時(shí)氣壓變化頻繁。窯尾高溫風(fēng)機(jī)一方面用來調(diào)整窯內(nèi)氣壓，另一方面回轉(zhuǎn)窯內(nèi)鍛燒后的高溫熟料出來有廢氣，廢氣帶灰，通過窯尾高溫風(fēng)機(jī)引出由電收塵器將灰塵進(jìn)行處理，再將廢氣排掉。由于其工藝上的要求控制窯尾預(yù)熱器的壓力，通過DCS的控制來對(duì)高溫風(fēng)機(jī)的風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，高溫風(fēng)機(jī)的電機(jī)以前一般采用采用液力耦合器、繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子串水阻等方式進(jìn)行調(diào)速，水泥廠領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)過慎重考察，比較液力耦合器調(diào)速與高壓變頻調(diào)速兩種高壓電機(jī)調(diào)速方式，認(rèn)為：
⑴高壓變頻器調(diào)速范圍為0-100%,而液力耦合器的調(diào)速范圍一般為40-95%，即高速段造成的5%的速度損失，液力耦合器最低一般只能到額定速度的40%。
⑵高壓變頻器在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)都具有較高的效率（大于96%），而液力耦合器在調(diào)速越低時(shí)效率越低，本身帶來不小的損耗，調(diào)速的節(jié)能效果大打折扣。
⑶高壓變頻器對(duì)電機(jī)及負(fù)載機(jī)械實(shí)現(xiàn)真正的軟啟動(dòng)，如果工藝需要，電機(jī)可以在短時(shí)間內(nèi)多次重復(fù)啟動(dòng)，液力耦合器不能解決電機(jī)啟動(dòng)問題，電機(jī)仍然為直接啟動(dòng)，需要啟動(dòng)裝置，啟動(dòng)沖擊也大，并且不能頻繁啟動(dòng)。
⑷高壓變頻器是高科技產(chǎn)品，可靠性高，基本免維護(hù)，萬一變頻器故障，電機(jī)還可以直接掛電網(wǎng)工頻運(yùn)行，不會(huì)造成生產(chǎn)損失，而液力耦合器本身包含油路，水路等多套系統(tǒng)，故障率高，液力耦合器一旦故障，負(fù)載機(jī)械將無法運(yùn)行，只能停機(jī)維修。維修工作量大，造成有效工作時(shí)間的縮短。
⑸高壓變頻器不會(huì)因?yàn)殡姍C(jī)速度的高低而增加成本，而低速大容量的電機(jī)用液力耦合器調(diào)速，成本將大大增加，有些時(shí)候甚至無法實(shí)現(xiàn)。
⑹用變頻調(diào)速取代液力耦合器初始投資大一些，投資回收期很短，從經(jīng)濟(jì)角度考慮是值得的，從節(jié)能減排的角度考慮更具有很大的社會(huì)效益。
        由于變頻調(diào)速性能優(yōu)于其他調(diào)速技術(shù)，安裝現(xiàn)場條件又比較靈活。隨著高壓變頻器的價(jià)格逐步下降，高壓變頻器的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)越來越突出，而且水泥行業(yè)變頻改造已非常普遍。經(jīng)過招標(biāo)方式，選取山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的JD-BP38-2500F型（2500KW/10KV）高壓變頻器對(duì)窯尾高溫風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻拖動(dòng)控制，改造取得了成功，本文對(duì)風(fēng)光牌JD-BP38-2500F型高壓變頻器在5000t/d窯尾高溫風(fēng)機(jī)的應(yīng)用情況進(jìn)行簡要介紹。

3現(xiàn)場窯尾高溫風(fēng)機(jī)及電機(jī)參數(shù)
3.1電機(jī)參數(shù)
 

3.2窯尾高溫風(fēng)機(jī)參數(shù)