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水泥廠生產(chǎn)設(shè)備的變頻調(diào)速控制的節(jié)能降耗改造方案
通過(guò)了解水泥制造工藝，及對(duì)一些水泥廠生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)際考察，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)間都是不滿負(fù)荷,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),如機(jī)立窯供風(fēng)系統(tǒng)、成球預(yù)加水系統(tǒng)、生料均化給料系統(tǒng)、水泥選粉系統(tǒng)、機(jī)立窯卸料系統(tǒng)等。普傳公司和該有限公司的工程技術(shù)人員通過(guò)對(duì)以上系統(tǒng)的長(zhǎng)期跟蹤研究，并結(jié)合改造幾十條水泥生產(chǎn)線的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)出比較成熟的水泥廠五大生產(chǎn)系統(tǒng)變頻調(diào)速控制的改造方案，此方案投資少，安裝、調(diào)試及控制方便，運(yùn)行可靠，節(jié)電效果明顯，并提高了生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化程度和加工工藝精度，受到水泥制造行業(yè)的歡迎。
該公司共有三條水泥生產(chǎn)線，我們首先從2002年四月份開(kāi)始對(duì)一臺(tái)132 kW 選粉風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻改造，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的測(cè)試證明節(jié)能效果特別明顯 ，所以從去年下半年年開(kāi)始，陸續(xù)對(duì)立窯上的送風(fēng)機(jī)（245 kW一臺(tái)，215kW兩臺(tái)）、選粉機(jī)、選粉風(fēng)機(jī)及盤(pán)塔送料等電機(jī)進(jìn)行了變頻改造，至今已投資約130萬(wàn)元，改造了從1.5KW到250 KW大小共130臺(tái)電機(jī)。改造后的實(shí)際測(cè)試情況證明在幾個(gè)月的時(shí)間里靠節(jié)約的電費(fèi)就收回整體投資，在以后的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中也能夠以較低的生產(chǎn)成本在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中處于更有力的位置。下面就該公司公司的改造情況來(lái)分析上述各系統(tǒng)變頻改造方案的實(shí)際效果。
一、機(jī)立窯供風(fēng)系統(tǒng)系統(tǒng)變頻改造裝置
該公司像其它的老水泥企業(yè)一樣，機(jī)立窯供風(fēng)系統(tǒng)是通過(guò)調(diào)節(jié)擋風(fēng)板的開(kāi)啟角度的落后的機(jī)械調(diào)節(jié)方法來(lái)滿足燒結(jié)時(shí)不同的用風(fēng)量，這種操作方式的缺點(diǎn)是明顯的：1、電能浪費(fèi)嚴(yán)重；2、調(diào)節(jié)精度差；3、啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)沖擊大；4、電機(jī)及風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高，負(fù)荷強(qiáng)度重；5、起動(dòng)時(shí)機(jī)械沖擊大,設(shè)備使用壽命低;6、噪聲大，粉塵污染嚴(yán)重等。改造后的變頻供風(fēng)系統(tǒng)是在保留原供風(fēng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一套變頻回路與原回路并聯(lián)，形成雙回路可轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，并將變頻器的調(diào)速裝置安裝在窯上，通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)（風(fēng)機(jī)）的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)燒結(jié)時(shí)的用風(fēng)量。其特點(diǎn)：1、節(jié)電效果好（由于電機(jī)消耗的功率跟電機(jī)轉(zhuǎn)速的三次方成正比，改造后電機(jī)大部分時(shí)間運(yùn)行在35-40Hz左右既可滿足用風(fēng)量，節(jié)電率大于百分之二十）；2、具有軟起功能，降低負(fù)荷強(qiáng)度，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，啟動(dòng)電流小，相當(dāng)于增加電網(wǎng)容量；3、調(diào)節(jié)風(fēng)量精度準(zhǔn)確、方便；4、無(wú)需旁通放風(fēng)，減少水泥粉塵污染等。
二、成球供水系統(tǒng)
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。
三、生料均化給料系統(tǒng)
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)機(jī)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。
四、水泥選粉系統(tǒng)
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。
五、立窯卸料系統(tǒng)
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)高出百分之二十左右，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。
六、意外收獲
由于變頻器工作和啟動(dòng)時(shí)電流的下降，為其他設(shè)備的啟動(dòng)提供了必要的保證，無(wú)形中增加了工廠的電力容量，這對(duì)電網(wǎng)電壓不穩(wěn)和電力容量偏小的場(chǎng)合尤為有利。象天馬水泥有限公司這樣整體改造后,可省下200KVA的變壓器容量,新上設(shè)備時(shí)變電所可暫不增容,可節(jié)省大量投資。
當(dāng)然，經(jīng)過(guò)變頻改造后還應(yīng)加強(qiáng)生產(chǎn)工藝方面的管理，再生產(chǎn)允許的條件下合理的調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到理想的節(jié)能結(jié)果。這有待于在以后的工作中加以不斷的完善。
【結(jié)論】該公司水泥成功的經(jīng)驗(yàn)充分說(shuō)明了水泥行業(yè)變頻改造的非凡潛力，該公司之所以能在不到一年的時(shí)間內(nèi)投入這么大的資金進(jìn)行改造，一方面是因?yàn)楣揪哂泻軓?qiáng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力及公司領(lǐng)導(dǎo)層具有非凡的遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)，另一方面也充分說(shuō)明投資這項(xiàng)改造公司可以得到豐厚的利益回報(bào)，并且整體提高了公司在生產(chǎn)工藝方面的自動(dòng)化程度。
附： 南京永年實(shí)業(yè)有限公司 一.公司介紹 南京永年實(shí)業(yè)有限公司位于六朝古都南京風(fēng)景優(yōu)美的月牙湖畔，是一家專(zhuān)業(yè)從事自動(dòng)化控制領(lǐng)域的產(chǎn)品銷(xiāo)售、維修、工程設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試的高科技公司，涉及冶金、電力、化工、紡織、塑料、供水等各種行業(yè)。 公司專(zhuān)業(yè)從事工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品的分銷(xiāo)和自動(dòng)化系統(tǒng)工程集成。公司擁有一支高素質(zhì)、高效率的銷(xiāo)售和工程技術(shù)隊(duì)伍，為用戶(hù)提供先進(jìn)、可靠，實(shí)用的世界級(jí)的自動(dòng)化產(chǎn)品和系統(tǒng)的解決方案。 永年公司擁有先進(jìn)的技術(shù)和豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，將傳動(dòng)、配電、PLC控制和上位機(jī)監(jiān)控融為一體，形成了自己的電氣成套技術(shù)。公司采用合作開(kāi)發(fā)和項(xiàng)目承接等多種方式為客戶(hù)提供傳動(dòng)系統(tǒng)、過(guò)程控制和信息技術(shù)應(yīng)用等全面的解決方案。 永年公司利用自身強(qiáng)大的技術(shù)支持、全面的產(chǎn)品培訓(xùn)、完善的售后服務(wù)、龐大的產(chǎn)品庫(kù)存、高效的物流系統(tǒng)等優(yōu)勢(shì)在汽車(chē)、電力、石化、冶金、輕工、機(jī)械、水/廢水處理等行業(yè)取得了良好的業(yè)績(jī)。 永年實(shí)業(yè)，愿與廣大客戶(hù)和合作伙伴攜手共進(jìn)! 二. 公司產(chǎn)品(華東總代理) 變頻器：臺(tái)灣普傳；成都森蘭；韓國(guó)LG；美國(guó)A-B；日本三肯(合作伙伴)；瑞士ABB(合作伙伴)；深圳康沃(合作伙伴)。 PLC:LG。觸摸屏。 軟起動(dòng)器（臺(tái)灣普傳的資料網(wǎng)址 www.powtran.com;成都森蘭資料網(wǎng)址www.chianVVVF.com） 三.可以承接的工程 １．交、直流電機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)； 2、工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)； 3、恒壓供水、供風(fēng)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)(我公司改造的客戶(hù)：南京中央商場(chǎng)；南京太平洋百貨商場(chǎng)；南京華盈大酒店等)； 4、 風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)節(jié)能改造(我公司改造的客戶(hù)：南京中央商場(chǎng)；南京太平洋百貨商場(chǎng)；南京華盈大酒店等)； 5、 低壓配電控制系統(tǒng) . 6、 水泥行業(yè)的高中低變頻改造（我公司改造的客戶(hù)：連云港堿廠；江蘇揚(yáng)子水泥；南京金城湖熟;南京三龍水泥集團(tuán)；山水集團(tuán)山東水泥廠；安徽蕪湖宜柏水泥（集團(tuán)）有限公司） 四. 典型客戶(hù) 化工: 連云港堿廠;南京水仙化工;南京幕府石化; 蚌埠八一藥廠; 南京姿丹娜日化;啟東市科威石化機(jī)械等 紡織: 南京普倫達(dá);南京蕭臺(tái)東等 拉絲機(jī):南京年新 拉絲；南京達(dá)標(biāo)拉絲；南京新默羽光電；蘇州騰飛拉絲；安徽合肥鑫達(dá)拉絲等 皮帶稱(chēng):南京三埃；南京亞高；南京金杰出等 塑料機(jī)械:安徽安慶華申塑料機(jī)械；安慶匯東塑料機(jī)械；南京廣達(dá)橡塑；南京聚力化工；連云港橡塑;無(wú)錫市錫東橡塑機(jī)械有限公司等 機(jī)床:南京四開(kāi)電子;南京數(shù)控機(jī)床有限公司（南京第一機(jī)床廠）；南京高騰數(shù)控技術(shù)有限公司 ；南京能博機(jī)電；無(wú)錫機(jī)床廠等 制藥機(jī)械:南京長(zhǎng)江制藥機(jī)械有限公司 ；無(wú)錫市冶化機(jī)械設(shè)備廠等 風(fēng)機(jī)水泵: 上海騰野機(jī)電科技;山東省章丘羅茨風(fēng)機(jī)廠; 臨沂市風(fēng)機(jī)廠海門(mén)市佳華真空設(shè)備有限公司等 五.聯(lián)系方式: 聯(lián)系手機(jī)：（0）13776552593 聯(lián)系人： 劉佳林 歡迎垂詢(xún)！
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