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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
通過了解水泥制造工藝，及對一些水泥廠生產(chǎn)設(shè)備的實際考察，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)過程中絕大部分時間都是不滿負荷,設(shè)備運行的自動化程度相當?shù)?幾乎完全靠人工調(diào)節(jié),如機立窯供風系統(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)人員通過對以上系統(tǒng)的長期跟蹤研究，并結(jié)合改造幾十條水泥生產(chǎn)線的實踐經(jīng)驗，開發(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，運行可靠，節(jié)電效果明顯，并提高了生產(chǎn)過程的自動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年四月份開始對一臺132 kW 選粉風機進行變頻改造，經(jīng)過一段時間的測試證明節(jié)能效果特別明顯 ，所以從去年下半年年開始，陸續(xù)對立窯上的送風機（245 kW一臺，215kW兩臺）、選粉機、選粉風機及盤塔送料等電機進行了變頻改造，至今已投資約130萬元，改造了從1.5KW到250 KW大小共130臺電機。改造后的實際測試情況證明在幾個月的時間里靠節(jié)約的電費就收回整體投資，在以后的生產(chǎn)經(jīng)營中也能夠以較低的生產(chǎn)成本在市場的競爭中處于更有力的位置。下面就該公司公司的改造情況來分析上述各系統(tǒng)變頻改造方案的實際效果。
一、機立窯供風系統(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，機立窯供風系統(tǒng)是通過調(diào)節(jié)擋風板的開啟角度的落后的機械調(diào)節(jié)方法來滿足燒結(jié)時不同的用風量，這種操作方式的缺點是明顯的：1、電能浪費嚴重；2、調(diào)節(jié)精度差；3、啟動電流對電網(wǎng)沖擊大；4、電機及風機的轉(zhuǎn)速高，負荷強度重；5、起動時機械沖擊大,設(shè)備使用壽命低;6、噪聲大，粉塵污染嚴重等。改造后的變頻供風系統(tǒng)是在保留原供風系統(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，通過調(diào)節(jié)電機（風機）的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)燒結(jié)時的用風量。其特點：1、節(jié)電效果好（由于電機消耗的功率跟電機轉(zhuǎn)速的三次方成正比，改造后電機大部分時間運行在35-40Hz左右既可滿足用風量，節(jié)電率大于百分之二十）；2、具有軟起功能，降低負荷強度，延長設(shè)備使用壽命，啟動電流小，相當于增加電網(wǎng)容量；3、調(diào)節(jié)風量精度準確、方便；4、無需旁通放風，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)用變頻器后能通過跟蹤生料供給量對成球預(yù)加水泵的轉(zhuǎn)速進行無級調(diào)速，從而實現(xiàn)全自動化的閉環(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用變頻器進行同步無機調(diào)速，等比例送料，提高均化效果，此點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)的水泥的標號的不同，調(diào)節(jié)選粉機和選粉風機的轉(zhuǎn)速，從而選出不同細度的水泥制品。老式選粉機要調(diào)整風機軸上的扇葉的數(shù)量和角度，經(jīng)過對比試驗達到所要求的選粉細度；新式選粉系統(tǒng)分選粉機和選粉風機兩部分，選粉機由滑差電機調(diào)速，選粉風機靠調(diào)節(jié)擋風板角度調(diào)節(jié)用風量。這兩種系統(tǒng)都存在操作工藝復(fù)雜、調(diào)節(jié)精度差、浪費電能嚴重的缺點，特別是滑差點機不但費電，由于水泥制造環(huán)境粉塵嚴重，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)，只要將電機調(diào)節(jié)到一個特定的轉(zhuǎn)速就能選出所需要的細度的顆粒，在節(jié)約電能的同時還做到了連續(xù)化、自動化生產(chǎn)，既提高了勞動效率，又降低了勞動強度，綜合效益明顯。
五、立窯卸料系統(tǒng)
為使水泥燒結(jié)過程中加料、供風、卸料三平衡，立窯普遍采用滑差電機（電磁調(diào)速電機）做為盤塔式卸料裝置的動力，該電機不但防護等級滿足不了水泥生產(chǎn)現(xiàn)場環(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高出百分之二十左右，在降低轉(zhuǎn)速時相差更多，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，且調(diào)速性能遠遠高于滑差調(diào)速電機，在節(jié)電的同時維修費用也大大降低，在各行業(yè)得到普遍應(yīng)用。
應(yīng)用變頻器對可以調(diào)速的電機進行控制，在節(jié)約大量電能的同時，還具有軟起功能，同時降低了電機的起動電流和運行電流，降低整個電力系統(tǒng)和機械系統(tǒng)啟動和工作時的負荷強度，延長了機械部件的使用壽命。另外對滑差電機的變頻改造提高了電機的防護等級，減少了因環(huán)境惡劣而造成的電機故障率。
六、意外收獲
由于變頻器工作和啟動時電流的下降，為其他設(shè)備的啟動提供了必要的保證，無形中增加了工廠的電力容量，這對電網(wǎng)電壓不穩(wěn)和電力容量偏小的場合尤為有利。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)備時變電所可暫不增容,可節(jié)省大量投資。
當然，經(jīng)過變頻改造后還應(yīng)加強生產(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)電機的轉(zhuǎn)速，以達到理想的節(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)驗充分說明了水泥行業(yè)變頻改造的非凡潛力，該公司之所以能在不到一年的時間內(nèi)投入這么大的資金進行改造，一方面是因為公司具有很強的經(jīng)濟實力及公司領(lǐng)導(dǎo)層具有非凡的遠見卓識，另一方面也充分說明投資這項改造公司可以得到豐厚的利益回報，并且整體提高了公司在生產(chǎn)工藝方面的自動化程度。
附： 南京永年實業(yè)有限公司 一.公司介紹 南京永年實業(yè)有限公司位于六朝古都南京風景優(yōu)美的月牙湖畔，是一家專業(yè)從事自動化控制領(lǐng)域的產(chǎn)品銷售、維修、工程設(shè)計、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)。 公司專業(yè)從事工業(yè)自動化產(chǎn)品的分銷和自動化系統(tǒng)工程集成。公司擁有一支高素質(zhì)、高效率的銷售和工程技術(shù)隊伍，為用戶提供先進、可靠，實用的世界級的自動化產(chǎn)品和系統(tǒng)的解決方案。 永年公司擁有先進的技術(shù)和豐富的工程經(jīng)驗，將傳動、配電、PLC控制和上位機監(jiān)控融為一體，形成了自己的電氣成套技術(shù)。公司采用合作開發(fā)和項目承接等多種方式為客戶提供傳動系統(tǒng)、過程控制和信息技術(shù)應(yīng)用等全面的解決方案。 永年公司利用自身強大的技術(shù)支持、全面的產(chǎn)品培訓、完善的售后服務(wù)、龐大的產(chǎn)品庫存、高效的物流系統(tǒng)等優(yōu)勢在汽車、電力、石化、冶金、輕工、機械、水/廢水處理等行業(yè)取得了良好的業(yè)績。 永年實業(yè)，愿與廣大客戶和合作伙伴攜手共進! 二. 公司產(chǎn)品(華東總代理) 變頻器：臺灣普傳；成都森蘭；韓國LG；美國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。 軟起動器（臺灣普傳的資料網(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、直流電機變頻調(diào)速控制系統(tǒng)； 2、工業(yè)自動化控制系統(tǒng)； 3、恒壓供水、供風變頻調(diào)速控制系統(tǒng)(我公司改造的客戶：南京中央商場；南京太平洋百貨商場；南京華盈大酒店等)； 4、 風機、水泵、空壓機節(jié)能改造(我公司改造的客戶：南京中央商場；南京太平洋百貨商場；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：連云港堿廠；江蘇揚子水泥；南京金城湖熟;南京三龍水泥集團；山水集團山東水泥廠；安徽蕪湖宜柏水泥（集團）有限公司） 四. 典型客戶 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;啟東市科威石化機械等 紡織: 南京普倫達;南京蕭臺東等 拉絲機:南京年新 拉絲；南京達標拉絲；南京新默羽光電；蘇州騰飛拉絲；安徽合肥鑫達拉絲等 皮帶稱:南京三埃；南京亞高；南京金杰出等 塑料機械:安徽安慶華申塑料機械；安慶匯東塑料機械；南京廣達橡塑；南京聚力化工；連云港橡塑;無錫市錫東橡塑機械有限公司等 機床:南京四開電子;南京數(shù)控機床有限公司（南京第一機床廠）；南京高騰數(shù)控技術(shù)有限公司 ；南京能博機電；無錫機床廠等 制藥機械:南京長江制藥機械有限公司 ；無錫市冶化機械設(shè)備廠等 風機水泵: 上海騰野機電科技;山東省章丘羅茨風機廠; 臨沂市風機廠海門市佳華真空設(shè)備有限公司等 五.聯(lián)系方式: 聯(lián)系手機：（0）13776552593 聯(lián)系人： 劉佳林 歡迎垂詢！
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