水泥企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備變頻調(diào)速控制可實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗

　　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。對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行變頻調(diào)速控制改造，節(jié)電效果明顯，還能夠提高生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化程度和加工工藝精度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

　　某公司共有3條水泥生產(chǎn)線，對(duì)1臺(tái)132kW選粉機(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)能效果明顯，因此陸續(xù)對(duì)立窯上的送風(fēng)機(jī)（245kW1臺(tái)，215kW2臺(tái)）、選粉機(jī)、選粉風(fēng)機(jī)及盤塔送料等電機(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250kW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)中處于更有利的位置。下面從該公司的改造情況來(lái)分析上述各系統(tǒng)變頻改造方案的實(shí)際效果。

　　機(jī)立窯供風(fēng)系統(tǒng)變頻改造裝置

　　該公司像其他的老水泥企業(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：電能浪費(fèi)嚴(yán)重；調(diào)節(jié)精度差；啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)沖擊大；電機(jī)及風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高，負(fù)荷強(qiáng)度重；啟動(dòng)時(shí)機(jī)械沖擊大，設(shè)備使用壽命低；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)是：節(jié)電效果好（由于電機(jī)消耗的功率跟電機(jī)轉(zhuǎn)速的3次方成正比，改造后電機(jī)大部分時(shí)間運(yùn)行在35Hz～40Hz左右即可滿足用風(fēng)量，節(jié)電率大于20%；具有軟啟功能，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；調(diào)節(jié)風(fēng)量精度準(zhǔn)確、方便；無(wú)需旁通放風(fēng)，減少水泥粉塵污染等。

　　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。

　　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)級(jí)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的。

　　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)電能嚴(yán)重的缺點(diǎn)，特別是滑差電機(jī)不但費(fèi)電，而且由于水泥制造粉塵較多，因此滑差電機(jī)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。

　　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20%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，可以解決以上所述的缺點(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)，還具有軟啟功能，同時(shí)降低了電機(jī)的啟動(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。

　　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)和電力容量偏小的企業(yè)尤為有利。像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，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，在生產(chǎn)允許的條件下合理地調(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不斷加以完善。