水泥廠機(jī)立窯變頻改造應(yīng)用及供風(fēng)改造方案

一、供風(fēng)系統(tǒng)變頻

　　用〈變頻調(diào)速控制成套裝置〉取代調(diào)整風(fēng)板或閥門開啟度來調(diào)節(jié)放風(fēng)量，與用風(fēng)量的比例（即調(diào)節(jié)風(fēng)量利用率）來滿足燒結(jié)時(shí)不同用風(fēng)量的落后的傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)節(jié)方法（這種傳統(tǒng)供風(fēng)方法缺點(diǎn)是電能浪費(fèi)嚴(yán)重、調(diào)節(jié)精度差、啟動電流大、噪音大、粉塵污染嚴(yán)重）變頻改造后的供風(fēng)系統(tǒng)是在保留原控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一套變頻回路與原控制并聯(lián)，形成的雙回路控制系統(tǒng)。其特點(diǎn)是雙回路保障生產(chǎn)的邊續(xù)正常運(yùn)行，由于變頻器具有軟起動功能，電機(jī)啟動時(shí)，無大電流沖擊，延長設(shè)備使用壽命；由于變頻器可任意調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速，因此可按所需風(fēng)量準(zhǔn)確調(diào)節(jié)風(fēng)量，無須旁路放風(fēng)、減少水泥粉塵污染、節(jié)電可達(dá)15%-40%。綜合效益可觀，一般6～12個(gè)月可收回全部投資。

　　二、成球預(yù)加水系統(tǒng)

　　生料成球工序是影響水泥熟料燒結(jié)質(zhì)量的關(guān)鍵工序之一，其中，料、水比例直接影響成球好壞。變頻器通過對成球預(yù)加水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行無極調(diào)速調(diào)節(jié)，時(shí)刻跟蹤生料供給量，進(jìn)行等比例加水，從而使半機(jī)械化、半手工加“人腦”（即憑經(jīng)驗(yàn)）控制的落后工藝跨上了全自動化、電腦控制的新臺階。料水配合比較穩(wěn)定，成球效果良好，水泥燒結(jié)質(zhì)量得到提高

　　三、生料均化給料系統(tǒng)

　　為確保產(chǎn)品質(zhì)量必須最大限度消除生料中石料質(zhì)量的隨機(jī)波動，實(shí)現(xiàn)均化是必要的。但螺旋給料機(jī)“堵料”、“虧料”現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，間斷給料不僅影響生產(chǎn)，而且造成機(jī)械設(shè)備和電器設(shè)備的損傷。各生料倉下送料口的送料比例人為性較大，使均化效果受到影響，一直無法解決。此系統(tǒng)用變頻改造之后，將所有送料口處的送料電機(jī)用變頻器同步進(jìn)行無極調(diào)速，等比例送料，操作人員只需觀察螺旋給料機(jī)的總輸料量，調(diào)整送料電機(jī)轉(zhuǎn)速快慢即可。這樣均化效果大大提高，非生產(chǎn)耽擱時(shí)間減少50%以上。

四、水泥選粉系統(tǒng)

　　根據(jù)水泥桔的不同，要求水泥成品粉粒細(xì)度不同，而老式選粉機(jī)要改變選粉細(xì)度，其過程相當(dāng)麻煩，不單要停產(chǎn)，而且要將選粉機(jī)拆開，調(diào)速同軸上每組扇葉的數(shù)量和角度。這個(gè)過程又沒有一定的標(biāo)準(zhǔn)，只能按照經(jīng)驗(yàn)一次一次對比試驗(yàn)，每次都重復(fù)這樣的過程：

　　拆開機(jī)組→調(diào)整扇葉→裝上機(jī)組→試選→檢驗(yàn)細(xì)度

　　直到選出的粉粒達(dá)到要求的細(xì)度為止。變頻改造之后的選粉系統(tǒng)，只須按下提前預(yù)置的不同標(biāo)號細(xì)度按鈕，選粉機(jī)選出的粉粒就對應(yīng)所需要的細(xì)度。做到了連續(xù)化、自動化生產(chǎn)，即節(jié)約了寶貴的時(shí)間又提高效率，降低勞動強(qiáng)度，綜合效益明顯。

　　五、機(jī)立窯卸料系統(tǒng)

　　為使水泥燒結(jié)過程“三平衡”（即加料、供風(fēng)、卸料三平衡）機(jī)立窯生產(chǎn)者普遍選用滑差電機(jī)做為盤塔式卸料裝置的動力。該電機(jī)在同等條件下運(yùn)行較普通Y系統(tǒng)列電機(jī)多耗電20%而且調(diào)整特性軟，待載能力差，在粉塵嚴(yán)重的水泥行業(yè)滑差頭故障頻頻，維修困難，以多耗20%的電能，換來調(diào)整特性軟，是很不合適的。此系統(tǒng)經(jīng)變頻改造之后，節(jié)電可達(dá)35%以上，而且調(diào)速特性硬，帶載能力提高，調(diào)速性能遠(yuǎn)優(yōu)于滑差電機(jī)。維修費(fèi)用降低50%以上，效益可觀。

　　六、ATL系列變頻改造的優(yōu)點(diǎn)

　　-- 系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)、原系統(tǒng)和新系統(tǒng)可互為備份、穩(wěn)定可靠

　　-- 內(nèi)置PID控制器,輸出頻率同步比例型號的變化、實(shí)現(xiàn)目的控制量的自動調(diào)節(jié)

　　-- 工頻(原系統(tǒng))、變頻(節(jié)能系統(tǒng))可兼容共存，切換自如。

　　-- 具有過載、過流、過壓、欠壓、缺相等自動保護(hù)和報(bào)警功能、 這是原系統(tǒng)所沒有的全新保護(hù)功能

　　-- 電機(jī)軟起動、無啟動電流沖擊、保護(hù)電機(jī)，延長使用壽命；完全可以解決啟動時(shí)的大電流沖擊和水錘問題

-- 系統(tǒng)可采用目的變送器處理閉環(huán)反饋信號、高效可靠

　　-- 高功率因數(shù)（0.96以上）大幅降低線電流從而提高電網(wǎng)的負(fù)載能力

　　-- 高節(jié)電率：各種不同負(fù)載的節(jié)能空間見下表：

　　頻率與恒轉(zhuǎn)矩、平方轉(zhuǎn)矩、立方轉(zhuǎn)矩負(fù)載之間功率對照表

　　七、供風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能改造原理圖：

　　八、應(yīng)用實(shí)例：

　　徐州市某水泥廠廠于2002年12月訂購我公司節(jié)能控制系統(tǒng)柜貳臺，分別安裝在機(jī) 立窯離心風(fēng)機(jī)和蘿茨風(fēng)機(jī)上。

　　原來離心風(fēng)機(jī)是通過閥門調(diào)節(jié)，人為地增加風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)管系統(tǒng)的阻力以減小鼓風(fēng)量；而蘿茨風(fēng)機(jī)采用把風(fēng)向空氣白白放掉。這兩 種方式均滿負(fù)荷運(yùn)行又浪費(fèi)能量，對電機(jī)長期運(yùn)行會縮短其壽命。 改用交流變頻器后，通過調(diào)整電機(jī)電流頻率米改變電機(jī)轉(zhuǎn)速來滿足 用風(fēng)量。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用電流在180-280A之間運(yùn)行，節(jié)能率在30---55 ％之間。因降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速運(yùn)行，并且避免電機(jī)啟動時(shí)電流沖擊大和 電網(wǎng)電壓降低，可明顯減少風(fēng)機(jī)葉輪、機(jī)殼及軸承的磨損，延長檢修換件周期和設(shè)備使用壽命，節(jié)約維修費(fèi)。

　　九、 工程報(bào)價(jià):

　　序號 變頻器節(jié)能裝置型號 電機(jī)功率 數(shù)量 單 價(jià) 金 額

　　1 ATL-HF-2200 220KW 1 105080 105080

　　ATL-HF-2500 250KW 1 112000 112000

　　合計(jì) 217080

　　以上價(jià)格不含稅價(jià),包含安裝調(diào)試費(fèi)用

　　交貨期：15 天

　　十、投資成本及成本回收期

　　貴廠的2臺大功率220 kW的蘿茨風(fēng)機(jī)和250KW心機(jī),加裝2套外圍裝置，總的投資成本為人民幣217080元

　　根據(jù)我們以往的改造經(jīng)驗(yàn)，節(jié)能率在30---55 ％之間，合計(jì)總功率為470 KW，按每月開機(jī)25天,每天18小時(shí)，電機(jī)效率為0.7,每度電按0.8元收費(fèi)。

　　一個(gè)月應(yīng)耗電費(fèi)為：470×18×25×0.7×0.8=118440元/月

　　按最低節(jié)能20%計(jì)算每月節(jié)約電費(fèi)為:118440×20%=23688元/月)

　　回收期為：217080元／23688元=9.2(月)

　　即約9個(gè)月就可收回全部投資。這只是一個(gè)最保守的算法,實(shí)際使用回收期會更短，因此，我們建議貴廠逐步對蘿茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造，這樣會大大降低貴廠的電費(fèi)，提高產(chǎn)品的市場競爭力。