Summary: This text mainly introduces the application situation of high voltage inverter at the high-temperature air blower of kiln end of Zibo Middle Areas in Shandong Province Cement Co., Ltd., and analyzes the energy-conserving result.
Key words: High voltage inverter High-temperature air blower Efficiency
1引言
在國務院提出加快建設節約型社會的政策環境下，提高水泥行業的節約型制造和應用水平，建立節約型水泥工業體系意義重大。在當前國內外能源供需矛盾突出的情況下，水泥生產企業必須通過各種途徑降低能耗，以獲得最佳的經濟效益和最高的勞動生產率。水泥生產企業是國民經濟生產中的能源消耗大戶，水泥行業已被列為國家節約資源的重點領域之一。
在水泥的生產中，電動機負載電耗就占成本近30％，而拖動風機用的高壓電動機在電機中占有很大的比重，對于一條水泥生產線其中有25%～30%的電能是用于拖動各種類型風機上，因此做好風機電動機的降耗增效工作就顯得極為重要。如果利用變頻調速技術改變設備的運行速度，以調節風量的大小，可以既滿足生產要求，又達到節約電能，同時減少因調節擋板而造成擋板和管道的磨損及經常停機檢修所造成的經濟損失。
隨著電力電子技術及電子技術的發展，變頻技術日趨成熟，國際上對于風機的風量、風壓調節已普遍摒棄靠調整配套的風門開度的手段，改而采用變速的電氣傳動調節，變頻調速已成為風機、泵類節能降耗的最佳、首選的電氣傳動方案。高壓變頻器器成為國家水泥節能設計規范標準要求的設備。我國在2007年10月25日頒布、2008年5月1日起執行的強制性標準《GB50443-2007水泥廠節能設計規范》中的第4.3.5條規定：“窯尾高溫風機應采用變頻調速裝置”。
2 現場工藝情況及調速方式選擇
淄博魯中水泥有限公司經過十年的持續健康發展,目前已初步形成集水泥制造、熱力發電和氟化鹽生產為一體的循環型經濟實體，連續三年榮膺“淄博市百強工業企業”，并跨入中國水泥五十強。圖1為廠區場景。
圖1 廠區場景
淄博魯中水泥有限公司新上5000t/d新型干法水泥生產線,旋窯內燃燒產生的余熱廢氣，在窯尾高溫風機的作用下，通過預熱器對進入窯尾前的生料進行預熱均化，降溫后的余熱廢氣再通過高溫風機抽出進入廢氣處理（除塵及排出）。均化好的生料預熱后在回轉窯內煅燒成熟料，回轉窯內需要合適的氣壓及溫度，才能使煤粉有一定的懸浮時間進行充分燃燒，生料才能在窯內達到很好的熱處理。窯內因物料的堆積變化很大，所以瞬時氣壓變化頻繁。窯尾高溫風機一方面用來調整窯內氣壓，另一方面回轉窯內鍛燒后的高溫熟料出來有廢氣，廢氣帶灰，通過窯尾高溫風機引出由電收塵器將灰塵進行處理，再將廢氣排掉。由于其工藝上的要求控制窯尾預熱器的壓力，通過DCS的控制來對高溫風機的風量進行調節，高溫風機的電機以前一般采用采用液力耦合器、繞線式電機轉子串水阻等方式進行調速，水泥廠領導經過慎重考察，比較液力耦合器調速與高壓變頻調速兩種高壓電機調速方式，認為：
⑴高壓變頻器調速范圍為0-100%,而液力耦合器的調速范圍一般為40-95%，即高速段造成的5%的速度損失，液力耦合器最低一般只能到額定速度的40%。
⑵高壓變頻器在整個調速范圍內都具有較高的效率（大于96%），而液力耦合器在調速越低時效率越低，本身帶來不小的損耗，調速的節能效果大打折扣。
⑶高壓變頻器對電機及負載機械實現真正的軟啟動，如果工藝需要，電機可以在短時間內多次重復啟動，液力耦合器不能解決電機啟動問題，電機仍然為直接啟動，需要啟動裝置，啟動沖擊也大，并且不能頻繁啟動。
⑷高壓變頻器是高科技產品，可靠性高，基本免維護，萬一變頻器故障，電機還可以直接掛電網工頻運行，不會造成生產損失，而液力耦合器本身包含油路，水路等多套系統，故障率高，液力耦合器一旦故障，負載機械將無法運行，只能停機維修。維修工作量大，造成有效工作時間的縮短。
⑸高壓變頻器不會因為電機速度的高低而增加成本，而低速大容量的電機用液力耦合器調速，成本將大大增加，有些時候甚至無法實現。
⑹用變頻調速取代液力耦合器初始投資大一些，投資回收期很短，從經濟角度考慮是值得的，從節能減排的角度考慮更具有很大的社會效益。
由于變頻調速性能優于其他調速技術，安裝現場條件又比較靈活。隨著高壓變頻器的價格逐步下降，高壓變頻器的性價比優勢越來越突出，而且水泥行業變頻改造已非常普遍。經過招標方式，選取山東新風光電子科技發展有限公司生產的JD-BP38-2500F型（2500KW/10KV）高壓變頻器對窯尾高溫風機進行變頻拖動控制，改造取得了成功，本文對風光牌JD-BP38-2500F型高壓變頻器在5000t/d窯尾高溫風機的應用情況進行簡要介紹。
3現場窯尾高溫風機及電機參數
3.1電機參數
| 表1 電機參數 | |||
| 型號 | YPQ800-6 | 額定電壓（V） | 10000 |
| 額定電流(A) | 165.9 | 額定功率(KW) | 2500 |
| 額定頻率（Hz） | 50 | 功率因數 | 0.9 |
| 額定轉速(rpm) | 995 | 絕緣等級 | F |
| 生產廠商 | 蘭州電機股份有限公司 | ||
3.2窯尾高溫風機參數
