提高电能的使用效率，降低生产本钱，保证除尘风机的平安运行以及生产工作自动化水平的提高有着积极、重要的作用。综合看来,高压变频调速系统的投入。

该出铁场设有一个出铁场除尘系统，小型高炉一般有一个出铁场。除尘系统主要用于当高炉出铁时，由于高炉炮泥湿润或高温的铁水会同空气发生剧烈的化学反应会产生大量的烟气，这些烟气一方面对现场操作的工人的健康很不利，另一方面也对环境造成了巨大的污染，这些烟气主要发生在高炉的出铁口和出铁包位上方。高炉出铁口的烟气由于高炉炉内压力大，正常生产时的热风压力一般在260KPa因此当出铁时烟气往外喷的较远，原先设计在高炉出铁口两侧的吸风罩吸收的烟气量非常有限，且效果不明显，造成大量的烟气直接上升到出铁场的屋顶，并从屋顶往外蔓延，严重影响环境。由于我公司原先设计的出铁场除尘器的风量偏小，因此整个出铁场的除尘效果不是很明显，且原先的除尘器是通过液力耦合器来调节速度的节能效果不是很明显。所以需对出铁场系统的除尘系统进行改造，增加对出铁场屋顶的烟气的收集，防止烟气向外漫延，同时提高出铁场内部的工作环境，并达到节能的效果。

 

变频器的性价比和稳定性有很大幅度的提升，近几年随着国内直流高压发生器技术的进步。因此对新增加的除尘系统采用变频器控制，从而达到有效的节能的目的

 

改造方案中这3座高炉共用一套出铁场除尘系统，由于我公司有3座高炉。因此对变频器要求能够在多个频率范围内连续调速，从而满足生产的要求。

 

二、高炉除尘风机及主电机参数介绍

 

1.出铁场除尘风机设计风量：180万m3/h

 

2.除尘风机主电机的技术参数如下：

 

电机型号：YPTKK800-6

 

额定功率：2400kW

 

额定电压：10000V

 

额定电流：169A

 

功率因数：0.84

 

三、高压变频调速系统改造方案：

 

该变频器具有下述特点：1变频器采用SH-HVF系列直流高压发生器。

 

单元串联方式直接高压输出；1采用高-高方式：输入采用移相变压器。

 

室温时，2风冷设计：*的风道设计。设备能可靠运行。采用顶部散热方式，维护方便。

 

单元可任意互换，3模块化设计：单元采用模块化设计。单元拆装方便，只需装卸5个螺丝。

 

全中文界面。所有的操作均通过按钮或DCS接口输入，4友好的人机界面：人机接口采用触摸屏。zui大限度防止触摸屏的误操作，报警实时记录，并能对报警准确定位和历史记录存储。

 

IGBT采用EUPEC产品，5可靠的设计：单元与控制部分的通讯采用光纤；单元具有热备设计；外围的控制部件采用PLC主回路采用全进口部件。整流桥采用XYS产品，滤波电容采用CDE产品，所有主回路器件额定运行参数>实际运行的2倍选购，变压器按电机额定功率的1.2-1.5倍容量配置，配置底部散热风机和顶部散热风机；

 

提供由用户定义的输出接口（用户只需在人机界面进行设定对应的I/O输出的内容即可）6灵活的用户接口：接口方式可采用硬接线方式也可采用通讯方式。接口状态信息除系统设定外。

 

高功率因素：整机效率>=98%功率因素>=95%7率。

 

采用每相36脉冲整流，8低滤波：输出每相6单元串联时。高频载波比使得输出谐波空载时<4%负载时<2%

 

9宽电压输入范围：输入电压在85%-115%频率在45-55Hz动摇范围内设备均能正常工作；

 

dv/dt小，10小的dv/dt:由于采用单元串联输出方式。延长了IGBT寿命，降低了整个设备的绝缘要求；

 

以独立的旁路控制板控制和独立的供电电源供电，11*的单元旁路技术：采用接触器机械式旁路执行机构。确保单元故障时能够可靠被旁路，防止了因功率单元失电后旁路不能正常工作的情形；

 

 

为确保变频器输出电压等级及功率要求，12线电压的自动均衡技术：当某相的某个单元故障被旁路时。并不遂意切除故障单元同一位置的单元，此情况下三相相电压将不平衡，但对电机驱动，只需要各线电压平衡。为保证整个变频器输出线电压平衡，SH-HVF直流高压发生器采用*的线电压控制方式，zui大 限度地满足现场运行工况；

 

另一路来自高压输入隔离变压器，13控制回路双电源切换：一路来自用户供给控制电源。双回路自动切换保证在控制电源掉电后，设备无影响；

 

主回路和控制回路针对不同的过电压采用不同的处置措施，14*的过电压维护技术：设计中充分考虑操作过电压和雷电过电压对设备的影响。提高设备的可靠性；

 

2系统结构特点

 

变频器带电机可在变频器的操作屏及后台计算机两个地方控制，该改造除尘系统采用高压进线柜+隔离柜（刀闸柜）+移相变压器+变频器+电机的组合方式。通过变频器操作屏上的就地/远程开关来进行切换，同时在两个地方都能在设备出现故障时进行急停操作，维护设备的平安。变频器不同频率范围的调节通过三座高炉出铁时在泥炮室给出的出铁信号，通过后台PLC给变频器的接收模板一个模拟量频率设定信号，使变频器自动将变频器调节到所需的频率，从而实现了风机节能的目的

 

经过一个多月的跟踪分析，3根据现场的除尘效果。当一个高炉出铁时，由于管路等原因，变频器工作在30Hz时，效果较好，当有两个高炉出铁时，变频器工作在40Hz时效果较好，当有三个高炉出铁时，变频器工作在47Hz时效果较好，当三个高炉都不出铁时，将变频器的频率设定在10Hz运行。

 

4节能效果分析

 

当在47Hz运行时电流为110A 功率因素为0.95当在40Hz运行时，不使用变频器时电机电流为160A 功率因素为0.8使用变频器后。电流为90A 功率因素为0.95当在30Hz运行时，电流为72A 功率因素为0.95当在10Hz运行时，电流为30A 功率因素为0.95一天中在10HZ运行时间约为2小时，30Hz运行的时间约为5小时，40Hz运行的时间约为8小时，47Hz运行的时间约为9小时，各种情况下的电耗计算：

 

24小时工频时的电耗:q=1.732*10*160*0.8*24=53207KWh

 

24小时变频的电耗：Q1=1.732*10*110*0.95*9=16289KWh

 

Q2=1.732*10*90*0.95*8=11846KWh

 

Q3=1.732*10*72*0.95*5=5882KWh

 

Q4=1.732*10*30*0.95*2=987KWh

 

Q5=Q1+Q2+Q3+Q4=16289+11846+5882+987=20404KWh

 

工频比变频每天多耗电为q-Q5=53207-20404=32803KWh

 

除尘风机上直流高压发生器后较工频运行，仍以年运行时间7920小时（约330天）电价0.5元/度计算。每年可节约电量1082.499万度，每年节约电费为541万元。

 

同时还产生了其他效果：

 

减少启动的峰值功率损耗；1限制启动电流。

 

变频器可使系统的功率因数保持在0.95%以上；2改善电网功率因数。

 

延长使用寿命，3消除了电机因启动、停止对机械的冲击。减少维修；

 

减少传动环节的费用；4可使电动机与风机直接相连接。

 

润滑条件改善，5电机和风机运转速度下降。传动装置的故障下降；

 

四、直流高压发生器结束语：