1、用戶簡介

    西昌新鋼業(yè)有限責(zé)任公司（以下簡稱公司）座落在中國航天城――四川省西昌市。公司于2001年12月由原攀鋼410廠（全國最大的冶金中間試驗(yàn)基地）改制組建。組建后牢牢捉住歷史機(jī)遇，立足攀（枝花）西（昌）豐富的礦產(chǎn)、水電等資源上風(fēng)，利用自身多年來積淀的冶金科研、生產(chǎn)技術(shù)實(shí)力，迅速完成了100萬噸全連鑄技改工程建設(shè),形成了自成系統(tǒng)的現(xiàn)代化鋼鐵聯(lián)合生產(chǎn)線。工藝流程采用了環(huán)燒、環(huán)冷、小球燒結(jié)技術(shù)、無料鐘爐頂、PLC控制、連鑄連軋、切分軋制、產(chǎn)業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)等多項(xiàng)當(dāng)前國內(nèi)先進(jìn)冶金裝備和技術(shù)，具有節(jié)能、環(huán)保、保質(zhì)、高效等明顯特點(diǎn)。滿足現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的要求和廣大用戶的需要。

    改公司產(chǎn)品廣泛用于建筑、汽車、化工、冷軋、鋼管制造、五金、家電等行業(yè)。產(chǎn)品已銷往全國20多個(gè)省市并出口到東南亞和歐美部分國家（地區(qū)）。該公司堅(jiān)持“以鋼鐵為基礎(chǔ)，以釩鈦化工為主導(dǎo)發(fā)展方向。將公司建成效益型、科技型、外向型的鋼鐵釩鈦企業(yè)”發(fā)展方針。

    2、改造項(xiàng)目介紹

    ZINVERT高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)在西昌新鋼業(yè)的除塵風(fēng)機(jī)上得到應(yīng)用，該除塵風(fēng)機(jī)應(yīng)用于的＃1提釩冶煉無濺渣護(hù)爐的除塵。每爐的提釩冶煉周期約17～18分鐘，包括兌鐵水、吹煉、半鋼等幾個(gè)階段（如下圖所示）。由于各階段產(chǎn)生的煙塵量不同實(shí)際所需要的風(fēng)量是隨著不同階段而變化的，例如在整個(gè)提釩冶煉過程中在吹煉階段有大量煙塵產(chǎn)生需要風(fēng)機(jī)風(fēng)量較大，在兌鐵水、半鋼的過程煙塵較少不需要多少風(fēng)量。但由于原來的除塵風(fēng)機(jī)沒有任何調(diào)速裝置，而利用風(fēng)門調(diào)整也存在調(diào)整時(shí)間長、管網(wǎng)波動(dòng)較大的缺點(diǎn)，因此常年基本在整個(gè)生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)均保持風(fēng)門全開，風(fēng)機(jī)工頻全速運(yùn)行。此種運(yùn)行方式極大的浪費(fèi)了能源。故對(duì)此除塵風(fēng)機(jī)采用了變頻器改造，本系統(tǒng)原采用國內(nèi)某廠家產(chǎn)品，后由于故障、維修、服務(wù)等題目，原設(shè)備長期棄置不用，后改用ZINVERT－A9H1000/10Y型高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)改造。

    系統(tǒng)的運(yùn)行方式如圖1所示，在提釩冶煉周期中根據(jù)實(shí)際煙塵發(fā)生量的不同，調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)量，達(dá)到保證除塵要求的同時(shí)節(jié)約電能的效果。從整個(gè)變頻改造后的運(yùn)行效果圖看，除塵風(fēng)機(jī)在生產(chǎn)過程中有超過一半的時(shí)間運(yùn)行在低速狀態(tài)，在整個(gè)周期里大量的節(jié)約電量，降低生產(chǎn)本錢。

    經(jīng)涼山州環(huán)境監(jiān)測站多次監(jiān)測，除塵系統(tǒng)的煙粉塵排放，廠區(qū)粉塵無組織排放均符合《產(chǎn)業(yè)窯爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》限值要求。

    3、改造方案

    變頻器采用了一拖一改造方式，電氣原理圖如下圖2所示：

  ,車間安裝負(fù)壓風(fēng)機(jī);  10kV電源經(jīng)變頻裝置刀閘K1到高壓變頻裝置，變頻裝置輸出經(jīng)刀閘K2送至電動(dòng)機(jī)；10kV電源還可經(jīng)刀閘K2切換至工頻側(cè)直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。一旦變頻裝置出現(xiàn)故障，即可馬上斷開輸進(jìn)側(cè)10kV開關(guān)及刀閘K1，將變頻裝置隔離，切換刀閘K2至工頻側(cè)，在工頻電源下起動(dòng)電機(jī)運(yùn)行。刀閘K1、K2之間具有閉鎖和防止誤操縱功能。

    除塵風(fēng)機(jī)分為除塵階段和非除塵階段，在兩個(gè)不同階段所需要的風(fēng)量不同，所以變頻器采用了高速和低速兩種運(yùn)行方式。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試確定了在不同階段下的運(yùn)行頻率，即高速階段（45Hz）和低速階段（25Hz）。在除塵階段變頻器運(yùn)行在高速階段，在非除塵階段采用低速運(yùn)行方式，高速運(yùn)行和低速運(yùn)行的切換是根據(jù)氧槍的位置自動(dòng)進(jìn)行。

    ZINVERT智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)余量大的特點(diǎn)體現(xiàn)明顯，首先系統(tǒng)進(jìn)線的母線電壓達(dá)到額定電壓110％，且波動(dòng)較大甚至更高，ZINVERT智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。另外，ZINVERT智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)拖動(dòng)的除塵風(fēng)機(jī)可20秒內(nèi)完成風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由低速到高速運(yùn)行的切換，頻率提升迅速，對(duì)風(fēng)量要求和除塵效果的影響很小，完全達(dá)到生產(chǎn)現(xiàn)場對(duì)除塵效果的要求，取得良好的應(yīng)用效果。

    4、變頻改造收益

    以提釩周期為單位計(jì)算其節(jié)能情況，具體節(jié)能情況如下表所示：   

    從上表可以看出在低速情況下，除塵風(fēng)機(jī)所消耗的電量相差是十分驚人的，而低速運(yùn)行時(shí)間是整個(gè)提釩周期的10/17.5，超過了一半時(shí)間。所以整個(gè)提釩周期的功率節(jié)省超過500kW。按全年運(yùn)行330天、電價(jià)0.5元/KWH計(jì)算，改除塵風(fēng)機(jī)變頻改造一年經(jīng)濟(jì)收益為：

    （800－301）×24×330×0.5＝197.5（萬元）。

　　近日，穆格工程師在歐洲風(fēng)能大會(huì)上發(fā)表了兩篇技術(shù)論文。本次會(huì)議在布魯塞爾舉行，是2011年度的首次風(fēng)能活動(dòng)。兩篇論文的主題分別是：“更逼真地模擬風(fēng)機(jī)負(fù)荷的變槳控制系統(tǒng)模型”和“如何通過監(jiān)測葉片負(fù)荷提高風(fēng)機(jī)的投資回報(bào)率”。穆格是風(fēng)能行業(yè)槳葉變槳控制、滑環(huán)和槳葉監(jiān)測系統(tǒng)解決方案的領(lǐng)導(dǎo)者，經(jīng)常參與各種全球性的風(fēng)能活動(dòng)。

　　第一篇論文由來自穆格德國公司的Steffen Adelt與Tobias Rösmann合著，論述了新的變槳控制系統(tǒng)模型。由于風(fēng)機(jī)負(fù)載模擬與許多常見的負(fù)載模擬并不相同，因此有必要在控制系統(tǒng)模型中同時(shí)考慮到非線性和線性行為。Adelt說道，“風(fēng)機(jī)變槳控制系統(tǒng)是轉(zhuǎn)子速度控制回路的作動(dòng)裝置，也是發(fā)生故障時(shí)的緊急制動(dòng)裝置”，“對(duì)于大型風(fēng)機(jī)，在開發(fā)用于降低疲勞負(fù)荷的控制算法時(shí)也使用變槳控制系統(tǒng)作為作動(dòng)裝置，但這些控制回路在設(shè)計(jì)時(shí)通常并不考慮變槳控制系統(tǒng)的實(shí)際行為。借助這一新模型，最終負(fù)載模擬將更加逼真，主機(jī)制造商和風(fēng)機(jī)運(yùn)營商將體驗(yàn)到更加可靠的系統(tǒng)性能”。

　　該論文還講述了穆格新變槳控制系統(tǒng)模型的一些重要優(yōu)勢。新的變槳控制系統(tǒng)軟件使用C++ 編程語言編寫，因而可以與各種不同的模擬工具集成，并且可以編譯為動(dòng)態(tài)鏈接庫(DLL)，輕松實(shí)現(xiàn)與常用風(fēng)機(jī)負(fù)荷計(jì)算軟件(如GH Bladed或Flex5)的結(jié)合。

　　第二篇論文由來自穆格英國公司的Edward Wilkinson與Mark Osborne、Glynn Lloyd、Toby King及Paul Bridges合著。Paul Bridges在歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)展覽會(huì)上展示了一些真實(shí)的案例，以論證如何利用葉片負(fù)載監(jiān)測系統(tǒng)快速診斷損失并縮短投資回報(bào)周期。Bridges說：“即便是最尖端的風(fēng)機(jī)也不能保證永遠(yuǎn)高效運(yùn)行。制造流程、安裝和調(diào)試過程中的誤差以及運(yùn)輸和使用過程中的損壞，都會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)效率降低和失衡。市場上的大多數(shù)運(yùn)行狀況監(jiān)測系統(tǒng)關(guān)注的是故障的結(jié)果，而不是故障原因”。

　　在談到第二篇論文時(shí)，Bridges說道：“大量的風(fēng)機(jī)都存在嚴(yán)重的葉片質(zhì)量失衡現(xiàn)象，更多風(fēng)機(jī)則是槳距角失衡并超出了臨界閾值。由于風(fēng)機(jī)沒有可靠的傳感器來分別監(jiān)測各個(gè)葉片，直接導(dǎo)致了無法測量這些葉片的負(fù)載并進(jìn)行相關(guān)診斷。我們已證明，通過槳葉監(jiān)測可以增加電力產(chǎn)出，并在過量負(fù)載對(duì)風(fēng)機(jī)其余部分造成損害之前檢測到它。”

　　與會(huì)期間，這兩篇論文的作者共同回答了觀眾的現(xiàn)場提問，并就技術(shù)主題的詳細(xì)信息以及穆格解決方案如何為風(fēng)機(jī)運(yùn)行提供附加價(jià)值進(jìn)行了介紹。

　　此外，穆格在2011歐洲風(fēng)能大會(huì)7號(hào)大廳的7428展位上逼真地演示了可由參觀者參與操作的變槳控制和槳葉監(jiān)測系統(tǒng)，并展示了其最新產(chǎn)品和技術(shù)。同時(shí)，穆格在展會(huì)上就其產(chǎn)品已成功安裝于全球20000多臺(tái)陸上及海上風(fēng)機(jī)進(jìn)行了慶祝。