1、背景情況 轉爐吹煉過程中，爐口會排出大量棕紅色的煙氣，煙氣溫度高、含有易燃氣體和金屬顆粒，按照我國1996年頒布的《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297-1996），對煙氣必須冷卻、凈化，由引風機將其排至煙囪放散或輸送到煤氣回收系統中備用。撫順新撫鋼煉鋼二部生產采用“三吹三”方式，每個轉爐都配有一套除塵系統，除塵系統采用二級文氏管煙塵凈化方式，煙道直徑φl.6m，煙氣輸送管線820mm，風機型號D700，電機功率440kW/6kV。由于轉爐周期性間斷吹氧，為滿足節能和環保要求，要求風機在整個煉鋼工作周期內變速運行，吹氧時高速運行，不吹氧時低速運行。原來采用液力耦合器調速，高速2700r/min（設計2900r/min），低速800 r/min。由于液力耦臺器技術的局限性，使得： 1）調速范圍在30％～90％之間，轉速不穩定；而且，低速800r/rain仍然偏高，造成能源浪費，高速運行時，液力耦臺器有時丟轉，轉爐爐口冒煙。 2）經過10多年的使用，液力耦臺器已嚴重老化，需經常更換軸承，造成轉爐停產，不能滿足連續生產的需要。 3）電動機的效率低，損耗大，尤其低速運行時，效率極低。 4）調節精度低、線性度差，響應慢。 5）起動電流仍比較大，影響電網穩定。 6）液力耦合器故障時，無法切換至工頻旁路運行，必須停機檢修。 7）漏油嚴重，對環境污染大，地面被油污蝕嚴重。 鑒于液力耦臺器存在上述眾多問題，對其進行改造已成當務之急。為了提高風機的運行效率，解決使用液力耦合器帶來的眾多問題，新撫鋼決定進行變頻改造。 2、變頻器改造方案 除塵風機是除塵凈化系統的動力中樞，一旦除塵風機不能正常運行，不但影響生產，造成巨大的經濟損失，還有可能危脅到現場人員的安全；另外，調速系統工作的環境比較惡劣；同時轉爐又周期性間斷吹氧；所以，和除塵風機配套的高壓調速系統，要求具有極高的可靠性。基于以上工作特點，對變頻調速系統的主要要求如下：①要求變頻器要有高可靠性，長期運行無故障。②要求變頻器有旁路功能，一旦出現故障，可使電機切換到工頻運行。③調速范圍要大，效率要高。④具有邏輯控制能力，可以自動按照吹氧周期升降速。⑤有共振點跳轉置，能使電機避開共振點運行，讓風機不喘震。 經過多方調研、比較，最后新撫鋼同北京利德華福技術有限公司臺作，共同制定了1號轉爐除塵風機的變頻改造方案，改造方案如下。 2.1 設備配置（見圖1） [ALIGN=CENTER] 圖1[/ALIGN] KM-變頻器供電的高壓真空斷路， KG1、KG2、KG3-真空接觸器， BPO-HARSVERT-A067080變頻器， DJ-440kw/6kv異步電動機， KM—原有高壓開關， M-原有異步自動機，如果將來擴容到630kw/6kw通三相異步電動機，變頻器必須具備驅動能力。 風機高速運行時，如果變頻器出現嚴重故障，延時ls將電動機自動切換到工頻電網運行，當前吹煉周期結束后，自動斷開KG3，檢修變頻器，變頻器檢修完畢后，通過復位按鈕，自動返回原變頻調速狀態。在變頻器出現嚴重故障時，系統能夠自動轉入工頻電網中，負載不用停機，滿足現場不能停機的要求。 2.2 電動機及風機參數 2.3 除塵風機工藝要求 1）吹煉工藝周期（見圖2） [ALIGN=CENTER] 圖 2[/ALIGN] A到B為兌鐵加廢鋼時間：B到c為風機升速時間，可以調節；c到D為吹氧時間；D點風機開始減速；D到E為倒爐測溫取樣時間；E到F為出鋼時間；F到G為濺渣時間。 整個吹煉工藝周期約21min，其中高速時間（c到D）12min。高速定為45Hz，可以調節；低速定為5Hz，可以調節。 2）變頻器和現場接口 在B點，由現場提供一對閉合節點（氮氧轉換點），當現場氮氧轉換開關轉換到吹氧狀態時，變頻器從低速向高速起動，在C點，變頻器到達高速后，給現場提供一對閉合節點（高速狀態節點），提示現場變頻器準備就緒，以便現場操作工進行下氧槍上作。在D點，現場向變頻器提供另一對閉合節點（風機減速點），當氧槍提升時，變頻器升始降速，降速時問不作具體要求，但在減速過程中如果需要提速，變頻器應能滿足提速要求。 風機轉速、氮氧切換節點、氧槍位置節點三者滿足如圖3的關系。 [ALIGN=CENTER] 圖 3[/ALIGN] 現場提供給變頻器的兩塒節點（氮氧轉換點、風機減速點）及變頻器提供給現場的高速狀態節點均為無源節點，具有2A/30VDC或0.8A/230VAC的容量。 3、設備運行情況 高壓變頻器的型號為HARSVERT-A06/080，該變頻器的生產、安裝、調試周期都很短，總共僅有3個多月的時間，為l號轉爐按時投產提供了有力的保證。 同原來使用液力耦合器比較，北京利德華福技術有限公司生產的高壓變頻器有以下優點： 1）運行穩定，安全可靠。原來使用液力耦合器大概40天左右就必須更換軸承，每次需停爐半天左右，帶來的巨大的經濟損失。HARSVERT-A變頻器具有免維護的特點，只需定期更換柜門上的通風濾網，不用停機，保證了生產的連續性。 2）節能效果顯著，大大降低了噸制電耗。 31電動機實現了真正的軟起動、軟停運，變頻器提供給電動機的無諧波干擾的正弦波電流，降低r電動機的故障次數。同時，變頻器設置共振點跳轉頻率，避免了風機長期在共振點運行，使風機工作平穩，風機軸承磨損減少，延長了電動機、風機的使用壽命和維修周期，提高了風機的利用時率。 4）變頻器自身保護功能完善，吲原來繼電保護比較，保護功能更多，更靈敏，大大加強了對電動機的保護。在變頻器調試期間，變頻器自動保護，報電動機過流。經檢查發現電動機有一相線鼻子發牛斷裂，電機缺相運行，造成過流。我們及時進行了檢修，避免了事故的擴大化。 5）變頻器同現場信號無縫接口，滿足生產的需要。變頻器內置PLC，現場信號接入靈活。轉爐為變頻器提供一對高速、低速節點，變頻器按照節點的狀態自動高速、低速往復運行；將以前儀表柜中的轉爐的煙氣流量、煙氣溫度信號接入變頻器，把儀表柜拆除，大大節約了 場地。變頻器自帶轉速測定，原來同電機相連的測速器也被取消，由變頻器為現場直接提供電機轉速指示。 6）適應電網電壓波動能力強，有時電網電壓高達6.9kV，變頻器仍能正常運行。 7）同液力耦合器比較，在加速期間大大減小了噪聲，削弱了噪聲污染。由于不用定期拆換軸承，減少了機油對環境的污染，使風機房的現場環境有了極大改善。 4、節能分析 改造之前，1#～3#轉爐的丁況均相同，改造后1#轉爐口可以同2#、3#轉爐作對比，最終以每噸鋼除塵電耗來分析節能數據（見附表）。 同液力耦合器比較，噸鋼除塵電耗平均減少2.76 kW•h/t： 1#轉爐年產鋼量今年預計為35萬t，電價為0.44元/kW•h： 年節電總額為：35萬t×2.76X0.44=425040元，節電率為39.2％。 [ALIGN=CENTER]附 表 [/ALIGN] 同時由于HARSVERT——A變頻器的可靠性，避免了原來液力耦合器發生故障時，轉爐停爐造成高爐甩鐵的情況發生，其經濟效益、社會效益也是是巨大的。 5、結論 從幾個月的運行情況來看．北京利德華福公司生產的HARSVERT-A06/080高壓大功率變頻器性能好，可靠性高，節能效果明顯，滿足連續生產對調速系統的要求，我公司決定在2#、3#轉爐改造中繼續使用，目前2#、3#轉爐配套的變頻器己達現場，正在安裝調試中。