我廠2號生產線的生料磨和水泥磨,使用的選粉機都是Φ4.0m/6—Φ1.75m型。選粉機循環風機型號為Y4—73—11,配用電機型號JS128—6—215。從我廠的使用情況看,循環風機的規格偏大,表現在產量達到額定能力時,風門開度只需控制在40%以下,否則料粉就會跑粗。風機偏大,造成電耗偏高。另外,由于電機采用直接起動方式,起動時間長,對電網沖擊大,故障也多。為了降低電耗,同時解決電機起動問題,我廠1997年4月份在生料車間安裝了一臺ABB公司生產的變頻調速器,型號ACS503—210—3,對電機進行調速控制,取得了滿意的效果。
鑒于變頻調速原理已有不少文章介紹,安裝也大同小異,所以本文僅對其效果做重點介紹。
(1)電耗大幅度下降
用電量的記錄使用的是裝在車間變電所的同一塊電度表,以便前后對比(變頻器本身的損耗包含在調速運行時的用電量內)。從數據可以看出,我廠使用變頻調速器的節電效果顯著,每小時平均節電120kWh,節電率達70%以上。如果按正常情況計算,水泥窯每年運行7200h(300d),該生產線生料磨的運行時間是水泥窯的72%,循環風機的運行時間要高于磨機1%～2%,約每年5250h,全年可節電6.3×105 kWh。按平均電價0.35元/kWh計算,一年節約電費22萬元。而變頻器的價格也是22萬元,全部投資一年即可收回。
以上分析計算中,風機使用變頻調速器前后的用電,各取了三個記錄數據,代表用電量高、中、低三種狀況,基本上能夠代表用電的實際情況。但在計算平均用電時,假定三種用電狀況的時間是一樣的,各占總用電時間的三分之一,與實際情況有一定出入。但由于風機運行中,多數時間是中間狀態,所以對計算結果的影響不大。另外,由于使用變頻器后,負載電流從260A左右降至60A左右,兩級變壓器和線路的損耗均有所降低,如果考慮這一困素,效益會更好。
(2)電機起動問題迎刃而解
變頻器能夠設定起動加速時間,是理想的軟起動控制設備。原來電機的起動時間是25s,現在設定為120s,電機起動平穩,無電流沖擊,而原來電機起動時嘯叫聲很大。更重要的是,變頻器控制下的起動方式,完全排除了以前常有的起動失敗現象,以前我們曾考慮配置一臺225kW的自耦減壓起動器,價格2萬元左右,應用變頻器后該投資可節省。
(3)設備運行狀況大為改善
由于受工藝條件限制,這臺循環風機和電機是安裝在生料磨18m平面的鋼支架上。支架和樓板間墊以減振器,用以減小振動,但效果一直不好,風機和電機運行時振動劇烈,噪聲很大。為此曾對電機進行過反復找正,也對減振器進行過調整,問題均未解決。使用變頻器后,電機和風機的速度下降,振動和噪聲減小,運行狀況良好。隨著速度降低,設備的磨損減小;另外,原來因為負載電流大,電纜接頭經常燒壞,影響生產,這一問題現在也得到解決。
(4)細度調節更加有效
原來用調節風機風門的辦法控制選粉細度,調節范圍有限。風門關小時,風量有所減小,但風壓隨之增大,調到一定程度就不起作用了。改用變頻調速后,隨著風機速度升降,風量和風壓同時升降,可以在更大范圍內調節細度。
變頻器自投運以來,運行良好,工作可靠,調節方便,性能穩定。曾經出現因欠電壓而多次跳閘的故障,經檢查,是容量2000kWA的水泥磨電機起停時引起的操作欠電壓所致。我們采用電機并聯補償電容器的辦法,基本解決了這一問題。
