水泥廠電動(dòng)機(jī)節(jié)能分析
發(fā)布時(shí)間：2014-07-23
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摘要：目前，水泥行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，但關(guān)鍵還是制造成本的競(jìng)爭(zhēng)，而電動(dòng)機(jī)電耗占成本30%，因此，做好電動(dòng)機(jī)的降耗增效工作就顯得極為重要。
關(guān)鍵詞：電動(dòng)機(jī) 變頻器 節(jié)能
目前，水泥行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，但關(guān)鍵還是制造成本的競(jìng)爭(zhēng)，而電動(dòng)機(jī)電耗占成本30%，因此，做好電動(dòng)機(jī)的降耗增效工作就顯得極為重要。所以，我們要從電動(dòng)機(jī)的選型、調(diào)速方式、啟動(dòng)裝置等方面入手，在每個(gè)環(huán)節(jié)開(kāi)展細(xì)致的工作，同時(shí)要大力應(yīng)用新技術(shù)、新成果，促進(jìn)企業(yè)節(jié)能降耗。
一、合理選用電動(dòng)機(jī)類(lèi)型
Y系列電動(dòng)機(jī)是全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的新系列產(chǎn)品，是國(guó)內(nèi)目前較先進(jìn)的三相異步電動(dòng)機(jī)。20世紀(jì)80年代中期即在全國(guó)推廣應(yīng)用。其優(yōu)點(diǎn)是效率高、節(jié)能、啟動(dòng)性能好。而目前國(guó)內(nèi)許多老水泥企業(yè)仍大量采用JO2系列電動(dòng)機(jī)，相比來(lái)說(shuō)Y系列比JO2系列電動(dòng)機(jī)效率提高了0.413%。因此用Y系列電動(dòng)機(jī)取代舊式電動(dòng)機(jī)勢(shì)在必行。
選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型除了滿(mǎn)足拖動(dòng)功能外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)行性能。對(duì)于年運(yùn)行時(shí)間大于3000h，負(fù)載率大于50%的場(chǎng)合，應(yīng)選擇YX系列高效率的三相異步電動(dòng)機(jī)。與Y系列相比，其效率平均高3%，損耗降低20%～30%，雖然價(jià)格高于Y系列電動(dòng)機(jī)，但從長(zhǎng)期運(yùn)行考慮，經(jīng)濟(jì)性還是明顯的。
同步電動(dòng)機(jī)能提高企業(yè)電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低供電線(xiàn)路損耗，但控制系統(tǒng)繁雜，價(jià)格較高。
二、合理選用電動(dòng)機(jī)的額定容量
國(guó)家對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)3個(gè)運(yùn)行區(qū)域作了如下規(guī)定：負(fù)載率在70%～100%之間為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)；負(fù)載率在40%～70%之間為一般運(yùn)行區(qū)；負(fù)載率在40%以下為非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)。若電動(dòng)機(jī)容量選得過(guò)大，雖然能保證設(shè)備的正常運(yùn)行，但不僅增加了投資，而且它的效率和功率因數(shù)也都很低，造成電力的浪費(fèi)。因此考慮到既能滿(mǎn)足水泥廠設(shè)備運(yùn)行需要，又能使其盡可能地提高效率，水泥企業(yè)一般負(fù)載率保持在60%～l00%較為理想。對(duì)于負(fù)載率小于40%的三角形接法電動(dòng)機(jī)可改為星型接法，以提高其效率。
同步電動(dòng)機(jī)能提高企業(yè)電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低供電線(xiàn)路損耗，但控制系統(tǒng)繁雜，價(jià)格較高。隨著異步電動(dòng)機(jī)制造水平的提高，新設(shè)備已很少采用。
三、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行形式
1.低壓籠型大中型電動(dòng)機(jī)
若采用全壓直接啟動(dòng)方式，這要求電力系統(tǒng)有足夠大的容量，而實(shí)際運(yùn)行時(shí)，電力系統(tǒng)負(fù)載率很低，影響供電效率，并且用直接啟動(dòng)方式易燒毀開(kāi)關(guān)、電動(dòng)機(jī)，影響電網(wǎng)其他設(shè)備的運(yùn)行，往往為了盡量減少電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)次數(shù)而寧愿讓電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)而不停車(chē)，造成大量浪費(fèi)。此類(lèi)電動(dòng)機(jī)可以用電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器啟動(dòng)。電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器是采用大功率晶閘管模塊作為主回路的開(kāi)關(guān)元件，通過(guò)控制它的導(dǎo)通角以實(shí)現(xiàn)軟特性的電壓爬升。它具有對(duì)電網(wǎng)無(wú)過(guò)大沖擊，對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)(齒輪及軸連接器)震動(dòng)小，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩平滑穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)。啟動(dòng)電流在2.5～3.5倍額定電流之間可調(diào)，啟動(dòng)時(shí)間可調(diào)。
2.高壓籠型電動(dòng)機(jī)
傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式多選用電抗器、自耦變壓器等，但這些啟動(dòng)設(shè)備都不能很好地滿(mǎn)足啟動(dòng)要求，很難獲得理想的啟動(dòng)參數(shù)。目前出品的熱變電阻軟啟動(dòng)裝置能較好地滿(mǎn)足啟動(dòng)要求。熱變電阻器由具有負(fù)溫度系數(shù)的電阻材料制成，電阻器串于電動(dòng)機(jī)定子回路，當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、電阻體通過(guò)啟動(dòng)電流時(shí)，其溫度升高，而阻值隨之減小，從而使電動(dòng)機(jī)端電壓逐步升高，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩逐步增加，以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)啟動(dòng)。根據(jù)電動(dòng)機(jī)參數(shù)和負(fù)載要求的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，能方便地配置適當(dāng)?shù)膯?dòng)電阻值獲得佳的啟動(dòng)參數(shù)，即在較小的啟動(dòng)電流下，獲得足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
3.大型繞線(xiàn)型電動(dòng)機(jī)
以前大多采用頻敏變阻器啟動(dòng)，但其故障率太高。目前較為成熟的方式是采用液體變阻啟動(dòng)器。它是利用兩極間的液體電阻，通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)裝置使極板的距離逐步接近，直至接觸，達(dá)到串人轉(zhuǎn)子回路中的電阻無(wú)級(jí)變小后為零，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)無(wú)沖擊的平滑啟動(dòng)。其特點(diǎn)是啟動(dòng)電流小，對(duì)電網(wǎng)無(wú)沖擊，熱容量大，可連續(xù)啟動(dòng)5～10次，維護(hù)方便，使用可靠。目前我廠該類(lèi)型電動(dòng)機(jī)已全部采用液體變阻啟動(dòng)器。
4.中、小型繞線(xiàn)電動(dòng)機(jī)
以前主要采用頻敏電阻器和油浸電阻器啟動(dòng)，由于有滑環(huán)、碳刷、短路環(huán)等零件與繼電器、交流接觸器、頻敏或油浸變阻器等電器元件組成的啟動(dòng)系統(tǒng)都安裝在粉塵較大的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，因此它具有故障率高、維修量大的缺點(diǎn)，經(jīng)常影響設(shè)備的正常運(yùn)行，而無(wú)刷無(wú)環(huán)啟動(dòng)器較好地解決了上述問(wèn)題，它是一種啟動(dòng)平滑，不改變運(yùn)行特性且不受粉塵干擾的啟動(dòng)設(shè)備。其一次啟動(dòng)電流限制在3.0～4.0Ie之間，適合于11～600kW的高低壓繞線(xiàn)型電動(dòng)機(jī)。該啟動(dòng)器是利用頻敏變阻器的原理，利用鐵磁性材料的頻感特性研制而成，安裝在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸原來(lái)裝集電環(huán)的位置，與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，省去了電動(dòng)機(jī)的輔助啟動(dòng)裝置。
四、電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)補(bǔ)償
籠型電動(dòng)機(jī)通常采用并聯(lián)電容器就地補(bǔ)償的方法，繞線(xiàn)式電動(dòng)機(jī)可采用進(jìn)相機(jī)補(bǔ)償?shù)姆绞?，進(jìn)相機(jī)補(bǔ)償分旋轉(zhuǎn)式和靜止式兩種，由于旋轉(zhuǎn)式進(jìn)相機(jī)結(jié)構(gòu)上的缺陷，目前逐步被靜止式進(jìn)相機(jī)所代替。
五、用變頻調(diào)速取代傳統(tǒng)調(diào)速
傳統(tǒng)調(diào)速所采用的晶閘管串級(jí)調(diào)速、直流調(diào)速、電磁滑差調(diào)速、液力耦合器調(diào)速和異步電動(dòng)機(jī)的變級(jí)調(diào)速等存在傳動(dòng)效率低、難維護(hù)等缺點(diǎn)，而變頻調(diào)速結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠，調(diào)速精度高，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍廣。所以采用變頻調(diào)速在提高機(jī)械的傳動(dòng)效率就可節(jié)能20%左右。
六、變頻調(diào)速技術(shù)的節(jié)能原理
大部分水泥廠的一些設(shè)備尤其是一些大功率設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中絕大部分時(shí)間都是不滿(mǎn)負(fù)荷，在生產(chǎn)過(guò)程中都是通過(guò)調(diào)節(jié)擋風(fēng)板或閥門(mén)的開(kāi)啟角度的機(jī)械調(diào)節(jié)方法來(lái)滿(mǎn)足不同的用風(fēng)(水)量，這種操作方式的缺點(diǎn)是：(1)電機(jī)及風(fēng)機(jī)或水泵的轉(zhuǎn)速高，負(fù)荷強(qiáng)度重，電能浪費(fèi)嚴(yán)重；(2)設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化程度相當(dāng)?shù)?，幾乎完全靠人工調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)精度差，控制不精確；(3)電氣控制采用直接或降壓起動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)電流對(duì)電網(wǎng)沖擊大，需要的電源(電網(wǎng))容量大，功率因素較低；(4)起動(dòng)時(shí)機(jī)械沖擊大，設(shè)備使用壽命低；(5)噪聲大，粉塵污染嚴(yán)重等。
在水泥廠主要有生料磨排風(fēng)機(jī)、窯尾廢氣處理風(fēng)機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)、水泥磨排風(fēng)機(jī)、煤磨風(fēng)機(jī)、蓖冷機(jī)風(fēng)機(jī)、選粉機(jī)、循環(huán)水泵、給水泵等。由于變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系：n =60 f(1-s)／p，(式中n、f、s、p分別表示轉(zhuǎn)速、輸入頻率、電機(jī)轉(zhuǎn)差率、電機(jī)磁極對(duì)數(shù))；通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)工作電源頻率達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。通過(guò)流體力學(xué)的基本定律可知：風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)設(shè)備均屬平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其轉(zhuǎn)速n與流量Q，壓力H以及軸功率P具有如下關(guān)系：Q∝n，H∝n2，P∝n3；即，流量與轉(zhuǎn)速成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。圖1為壓力H、流量Q曲線(xiàn)特性圖:
圖1：壓力和流量曲線(xiàn)特性圖
n1代表電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)的特性；n2代表電機(jī)降速運(yùn)行在n2轉(zhuǎn)速時(shí)的特性；R1代表風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)管路阻力小時(shí)的阻力特性；R2代表風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)管路阻力增大到某一數(shù)組時(shí)的阻力特性。
風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)在管路特性曲線(xiàn)R1工作時(shí)，工況點(diǎn)為A，其流量壓力分別為Q1、H1，此時(shí)風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)所需的功率正比于H1與Q1的乘積，即正比于AH1OQ1的面積。由于工藝要求需減小流量到Q2，實(shí)際上通過(guò)增加管網(wǎng)管阻，使風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)的工作點(diǎn)移到R2上的B點(diǎn)，壓力增大到H2，這時(shí)風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)所需的功率正比于H2與Q2的乘積，即正比于BH2OQ2的面積。顯然風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)所需的功率增大了。這種調(diào)節(jié)方式控制雖然簡(jiǎn)單、但功率消耗大，不利于節(jié)能，是以高運(yùn)行成本換取簡(jiǎn)單控制方式。若采用變頻調(diào)速，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由n1下降到n2，這時(shí)工作點(diǎn)由A點(diǎn)移到C點(diǎn)，流量仍是Q2，壓力由H1降到H3，這時(shí)變頻調(diào)速后風(fēng)機(jī)所需的功率正比于H3與Q2的乘積，即正比于CH3OQ2的面積，由圖1可見(jiàn)功率的減少是明顯的。
也就是當(dāng)風(fēng)機(jī)水泵的轉(zhuǎn)速下降10%時(shí)，電機(jī)消耗功率下降27.1%.所以風(fēng)機(jī)水泵采用變頻調(diào)速節(jié)能效果非常明顯。
七、變頻器的應(yīng)用
1.變頻在空氣壓縮機(jī)上的應(yīng)用
空壓機(jī)恒壓供氣使用變頻器與壓力控制構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，使壓力波動(dòng)減少1.5%，降低噪音、減少振動(dòng)。保證設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，從而減少了設(shè)備維護(hù)工作量，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命。用變頻器后，空壓機(jī)可在任何壓力下隨意起動(dòng)，打破了以前不允許帶壓起動(dòng)的規(guī)定，起動(dòng)電流也較以前大大降低。通過(guò)使用變頻器后的實(shí)例，多數(shù)壓縮機(jī)節(jié)電率約在20%左右。
2.變頻器在立窯羅茨風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用
立窯煅燒熟料所耗的電能中，羅茨鼓風(fēng)機(jī)的電耗一般占60%左右，隨著電價(jià)的調(diào)整，電費(fèi)在水泥生產(chǎn)成本中說(shuō)所占的比例越來(lái)越高。因此，降低鼓風(fēng)機(jī)的能耗成為提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要一環(huán)。
對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)可由變頻器改變風(fēng)機(jī)的供電電源頻率進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量，重慶地維水泥有限公司在1號(hào)窯132kW羅茨風(fēng)機(jī)上安裝變頻器，節(jié)電率高達(dá)62.2%。噸熟料電耗由安裝變頻器前的15.22度下降到安裝后的5.55度；河南焦作水泥廠在10000t/d水泥熟料旋窯生產(chǎn)線(xiàn)生料流態(tài)化系統(tǒng)55kW羅茨風(fēng)機(jī)上安裝了變頻器后節(jié)電率高達(dá)73.2%，平均每日用電量由安裝前的606度下降到安裝后的162度，每日節(jié)電444度。
3.變頻器在離心風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用
有某些水泥廠是采用高壓離心式風(fēng)機(jī)進(jìn)行供風(fēng)，該種水泥窯的風(fēng)量調(diào)節(jié)是通過(guò)風(fēng)門(mén)開(kāi)啟度對(duì)風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。對(duì)離心風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速改造同樣有巨大的節(jié)能潛力。這是因?yàn)殡x心式風(fēng)機(jī)設(shè)備的流量與轉(zhuǎn)速成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。因此，在調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量時(shí)，如降低20%的風(fēng)量或流量，功耗則會(huì)下降50%，但是必須注意，轉(zhuǎn)速與壓力是成平方關(guān)系，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降20%時(shí)，壓力則會(huì)下降60%，因此必須注意工藝要求的壓力范圍不能象羅茨風(fēng)機(jī)那樣，不用考慮轉(zhuǎn)速與風(fēng)壓的關(guān)系。
4.變頻器在立窯卸料機(jī)上的應(yīng)用
立窯卸料機(jī)若采用滑差調(diào)速電機(jī)，其轉(zhuǎn)速通?？刂圃?00～1000rpm(工藝上根據(jù)窯的情況，對(duì)卸料速度進(jìn)行控制的)。采用變頻調(diào)速的方法取代滑差電機(jī)，經(jīng)過(guò)多個(gè)廠家應(yīng)用結(jié)果表明，平均節(jié)能達(dá)40%左右，這是因?yàn)榛钫{(diào)速是一種耗能的低效調(diào)速方法。
由下列公式可知：滑差電機(jī)主電機(jī)軸的輸出功率：P0 = KM0N0(P0表示輸出功率，M0表示負(fù)載轉(zhuǎn)速，N0表示電機(jī)轉(zhuǎn)速，K為常數(shù))滑差頭輸出功率P1 = KM0N1(P1表示輸出功率，N1表示滑差頭轉(zhuǎn)速)滑差頭損耗功率：P=P0- P1= KM0(N0—N1)由此可見(jiàn)，滑差電機(jī)的轉(zhuǎn)速越低，浪費(fèi)能源越大，而卸料機(jī)的轉(zhuǎn)速通常在400rpm左右運(yùn)行，因此改用變頻調(diào)速的方法會(huì)有50～60%的節(jié)能效果。
5.變頻器在選粉機(jī)上的應(yīng)用
重慶地維水泥有限公司的旋風(fēng)式選粉機(jī)，原設(shè)計(jì)由JZT392-4型75kW電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)(滑差電機(jī))拖動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速系統(tǒng)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，有一定的調(diào)速范圍，缺點(diǎn)也較多：電機(jī)本體噪音高、振動(dòng)大、能耗高、無(wú)功損耗大、軸承故障率特別高，滑差控制儀安裝于粉塵飛揚(yáng)的電機(jī)旁邊，多次出現(xiàn)帶負(fù)荷起動(dòng),不能調(diào)速和突然失速等故障，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)量大，影響整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
6.變頻器在預(yù)加水成球系統(tǒng)中的應(yīng)用
目前，預(yù)加水成球技術(shù)在立窯水泥廠中應(yīng)用已相當(dāng)普遍。它在提高成球質(zhì)量，改善煅燒操作條件，提高立窯熟料產(chǎn)量和質(zhì)量方面取得了比較明顯的效果。其結(jié)合微機(jī)雙回路調(diào)節(jié)器，就能實(shí)現(xiàn)水料比例自動(dòng)跟蹤，自動(dòng)調(diào)節(jié)，做到恒壓供水。調(diào)節(jié)及時(shí)，極大地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也改善了成球質(zhì)量，使預(yù)加水系統(tǒng)真正起到預(yù)濕成球的作用，為立窯生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的熟料創(chuàng)造了條件。
7.變頻器在成球供水系統(tǒng)中的應(yīng)用
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，其中水、料比例直接影響成球好壞。應(yīng)用變頻器后能通過(guò)跟蹤生料供給量對(duì)成球預(yù)加水泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，從而實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的閉環(huán)控制，料水配合穩(wěn)定，成球效果良好，大大提高水泥燒結(jié)質(zhì)量。此系統(tǒng)改造主要為提高自動(dòng)化程度和制造工藝水平考慮，由于功率較小省電效果還在其次。
8.變頻器在生料均化給料系統(tǒng)中的應(yīng)用
此系統(tǒng)用變頻改造后，將所有送料口處的送料電機(jī)用變頻器進(jìn)行同步無(wú)級(jí)調(diào)速，等比例送料，提高均化效果，此點(diǎn)也是從制造工藝角度考慮。
9.變頻器在水泥選粉系統(tǒng)中的應(yīng)用
水泥選粉系統(tǒng)的工作原理是根據(jù)所生產(chǎn)的水泥的標(biāo)號(hào)的不同，調(diào)節(jié)選粉機(jī)和選粉風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而選出不同細(xì)度的水泥制品。老式選粉機(jī)要調(diào)整風(fēng)機(jī)軸上的扇葉的數(shù)量和角度，經(jīng)過(guò)對(duì)比試驗(yàn)達(dá)到所要求的選粉細(xì)度；新式選粉系統(tǒng)分選粉機(jī)和選粉風(fēng)機(jī)兩部分，選粉機(jī)由滑差電機(jī)調(diào)速，選粉風(fēng)機(jī)靠調(diào)節(jié)擋風(fēng)板角度調(diào)節(jié)用風(fēng)量。這兩種系統(tǒng)都存在操作工藝復(fù)雜、調(diào)節(jié)精度差、浪費(fèi)電能?chē)?yán)重的缺點(diǎn)，特別是滑差點(diǎn)機(jī)不但費(fèi)電，由于水泥制造環(huán)境粉塵嚴(yán)重，因此滑差頭骨脹率特別高，維修困難。變頻改造后，不管是老式系統(tǒng)還是新式系統(tǒng)，只要將電機(jī)調(diào)節(jié)到一個(gè)特定的轉(zhuǎn)速就能選出所需要的細(xì)度的顆粒，在節(jié)約電能的同時(shí)還做到了連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn)，既提高了勞動(dòng)效率，又降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，綜合效益明顯。
針對(duì)上述問(wèn)題，結(jié)合生料車(chē)間選粉機(jī)負(fù)荷轉(zhuǎn)速不超過(guò)600r/min的特點(diǎn)，對(duì)選粉機(jī)電氣部分進(jìn)行變頻調(diào)速技術(shù)改造。經(jīng)實(shí)際測(cè)量，選粉機(jī)改造前，運(yùn)行速度在594r/min時(shí)，輸入電壓385V，輸入電流72A，功率因數(shù)0.82，故輸入功率為40kW；改造后，運(yùn)行速度在594r/min時(shí)，輸入電壓387V，輸入電流18A，(熱繼電器也做了相應(yīng)調(diào)整)，功率因數(shù)0.92(變頻器加裝了直接電抗器)則輸入功率為11kW。改造后一年內(nèi)沒(méi)發(fā)生過(guò)任何故障，保證了系統(tǒng)的安全運(yùn)行，大大減少了維護(hù)工作量和維修費(fèi)用，而且節(jié)能效果十分顯著。
10.變頻器在立窯卸料系統(tǒng)中的應(yīng)用
為使水泥燒結(jié)過(guò)程中加料、供風(fēng)、卸料三平衡，立窯普遍采用滑差電機(jī)(電磁調(diào)速電機(jī))做為盤(pán)塔式卸料裝置的動(dòng)力，該電機(jī)不但防護(hù)等級(jí)滿(mǎn)足不了水泥生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的需要，而且在相同輸出轉(zhuǎn)速的條件下消耗的功率也比系列電機(jī)高出20%左右，在降低轉(zhuǎn)速時(shí)相差更多，因此采用變頻調(diào)速系統(tǒng)代替滑差調(diào)速后，解決以上所訴的缺點(diǎn)，且調(diào)速性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于滑差調(diào)速電機(jī)，在節(jié)電的同時(shí)維修費(fèi)用也大大降低，在各行業(yè)得到普遍應(yīng)用。
應(yīng)用變頻器對(duì)可以調(diào)速的電機(jī)進(jìn)行控制，在節(jié)約大量電能的同時(shí)，還具有軟起功能，同時(shí)降低了電機(jī)的起動(dòng)電流和運(yùn)行電流，降低整個(gè)電力系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)啟動(dòng)和工作時(shí)的負(fù)荷強(qiáng)度，延長(zhǎng)了機(jī)械部件的使用壽命。另外對(duì)滑差電機(jī)的變頻改造提高了電機(jī)的防護(hù)等級(jí)，減少了因環(huán)境惡劣而造成的電機(jī)故障率。
八、結(jié)束語(yǔ)
變頻器在水泥廠的應(yīng)用還不止這些，比如說(shuō)回轉(zhuǎn)窯球磨機(jī)、卸料圓、盤(pán)給料機(jī)、雙管絞刀裙、板喂料機(jī)調(diào)速皮帶稱(chēng)喂、煤絞刀、蓖冷機(jī)等一切需交流調(diào)速的設(shè)備都可以采用變頻調(diào)速器。
實(shí)踐證明，變頻改造具有顯著的節(jié)電效果，是一種理想的調(diào)速控制方式。既提高了設(shè)備效率，又滿(mǎn)足了生產(chǎn)工藝要求，并且還大大減少了設(shè)備維護(hù)、維修費(fèi)用，另外當(dāng)采用變頻調(diào)速時(shí)，由于變頻裝置內(nèi)的直流電抗器能很好的改善功率因數(shù)，也可以為電網(wǎng)節(jié)約容量。直接和間接經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。
總之，采用變頻器控制將有以下諸多優(yōu)點(diǎn)：(1)采用變頻器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，取消擋板調(diào)節(jié)，降低了設(shè)備的故障率，節(jié)電效果顯著；(2)采用變頻器控制電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的軟啟動(dòng)，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，避免了對(duì)電網(wǎng)的沖擊；(3)電機(jī)在低于額定轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下運(yùn)行，減少了噪聲對(duì)環(huán)境的影響；(4)具有過(guò)載、過(guò)壓、過(guò)流、欠壓、電源缺相等自動(dòng)保護(hù)功能；(5)提高產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)量。
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