高压变频技术在冶金除尘系统中的节能应用

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　　摘要：在冶金生产工艺中，除尘系统为重要的环节部分，除尘系统运行效率对整个工艺过程的执行和落实质量有着直接影响。随着冶金行业的快速发展，除尘系统在不断更新和优化，尤其是高压变频技术在其中的应用，使其可以根据实际生产需求来进行自动调节，更好的适应实际工况，在保证高效生产的同时，减少能源浪费。本文对高压变频技术在冶金除尘系统中的应用方向和要点进行了简单分析。
　　关键词：高压变频技术；冶金工艺；除尘系统
　　高压变频技术主要应用于交流电动机的变频调速，相比其他调速技术具有更大技术优势，节能效果显著。将高压变频技术应用到冶金除尘系统中，对进一步促进生产效率具有较大意义，应就技术特点和冶金工艺就应用方式不断进行深入分析。
　　一、冶金除尘系统特点
　　就冶金工艺特点来看，生产过程中会伴随着产生大量的粉尘，对生产效率以及人员健康均有着严重影响，一直以来都是生产技术优化的要点。在专业技术不断更新的情况下，冶金除尘系统在不断创新，功能更为完善，不断提高除尘效果。冶金行业已经实现了大规模技术改造，各生产工段已经普遍应用了除尘设备，可以维持除尘系统的稳定可靠运行，符合绿色环保生产要求。就实践效果来看，除尘系统主风机装机功率容量在不断增加，变频技术越来越广泛的被应用到调速装置中，确保风机能够根据实际工况来对速度大小进行灵活调节。例如部分继续生产工段，以工艺特点为依据，采取自动控制的方法，使得系统主风机可以以高速或低速的状态工作，避免造成能源浪费。相比复杂度较高的工段，以最大烟尘量作为主要依据，可以节省更多电能，维持系统风机时刻处于最佳状态，提高综合生产效果[1]。
　　二、高压变频技术在冶金除尘系统中应用
　　1.高压变频调速技术
　　高压变频调速技术在冶金除尘系统中的应用已经相对成熟，其应用了先进的电力电子技术、现代通信技术、计算机控制技术以及高压电气技术等，涉及多门专业领域，相比其他调速技术具有更大优势。
　　第一，高精确性。根据冶金工艺要求和特点，利用其所具有的高精确性频率分辨率与调速精度，来灵活的适应不同工况。第二，操作性高。变频器应用的为液晶显示数字界面，配置有触摸式面板，上面显示实时数据，包括电流、电压、频率以及电机转速等，便于工作人员随时根据生产要求来进行调整，达到最佳除尘效果，满足生产需求。第三， 运行可靠性。冶金除尘系统所应用的高压变频器设计有通用的外部接口，可实现与DCS的通讯。同时还能够根据实际需求来连接设备控制回路，构成部分闭环控制系统，提高系统运行的可靠性。并且，其还具备电力电子保护和工业电气保护功能，无论是正常状态还是故障状态，均可以保证变频器以及电机的安全性与稳定性，不会受到损伤[2]。第四，灵活性强。可有满足现场操作以及远程操作，与互联网连接便可实现远程监控，及时掌握实时生产状態。另外，电机还能够满足软启动、软制动要求，所需启动电流比较小，根据需求还可以灵活调节电机启动时间，将系统电机运行对电网造成的不良影响降到最低。再加上系统构件损耗小，进一步延长了设备服务寿命，减少相关成本投入，对提高生产综合效益具有重要意义。
　　2.高压变频技术应用
　　2.1系统应用参数
　　以某冶金厂为对象进行分析，其烟气治理项目中应用了2套大功率高压变频器，并对高压除尘风机配套应用“一拖一”变频控制方法。变频器被安装在室内，其相关参数为：额定输入电压/允许变化范围为10kV（-20%±15%），系统输入电压/输出电压为10kV/10kV，输出电流为130A，额定容量为2250kVA。并且，变频器效率在额定输出时为97%，超过20%负载时>95%；在额定输出状态下输入侧功率因数为0.97，超过30%负载状态时，功率因数>0.92[3]。另外，还设置有液晶触摸屏，支持键盘操作。
　　2.2变频调速控制
　　高压变频技术在冶金除尘系统中的应用，变频器控制方式主要分为就地控制和远程控制两种。其一，就地控制。即以单元控制柜上的液晶触摸屏为对象，根据生产除尘需求，完成各项参数的设定，并执行启、停所有控制。其二，远程控制。通过中央控制室内安装的工控机来实现对变频器的控制，其中两者之间通过RS485接口连接，并应用MODBUS通讯协议进行数据交换。
　　2.3系统应用效果
　　高压变频调速对进一步提高除尘系统控制效率具有重要意义，可保持较高的调速精度，增加调速范围，并对电力电子保护功能进行了完善，能够满足自动通信功能，并且在保持较高稳定性和可靠性运行状态下，后期维护管理难度降低，系统除尘效率提高，逐渐成为了冶金企业电机节能首要选择。
　　本项目应用变频器后，根据现场实际运行情况分析，变频器和液力耦合器相比每年大约可以减少200万元的电费和后期维护管理费用，企业使得利润增加。并且，就生产操作人员反馈，除尘风机可长时间的维持平滑稳定运行状态，能够根据工况对风量进行可靠调节，运行人员操作便利，各项运行参数均得到了改善，工艺运行效率得到了提高。相较传统除尘系统运行效果，应用高压变频调速技术以后，能够更好的适应不同工况条件，随时可根据实际需求对风机转速进行调节，使其保持接近认定状态作业，进而能够更好的避免因为偏离额定工作区域导致的振动问题。同时，变频调速核心目的是降低风机转速，可以缓解构件的磨损，使得系统零部件服务寿命得以延长。变频调速在技术以及效益上优势越来越突出，以额定电流来启动电机，所需时间延长，降低了风机启动对电网的冲击。
　　结束语：
　　对于冶金除尘系统来讲，其能否保持最佳运行状态，对生产条件和工艺效率存在密切联系，为避免因为烟尘处理不佳而对生产造成的不良影响，必须要进一步加强对其的优化。高压变频调速技术在除尘系统中的应用，能够有效降低生产成本，降低企业的一次投资，并且可根据工况灵活调节风机转速，降低对电能的损耗，达到节能生产的效果。
　　参考文献：
　　[1] 王桂清.变频节能技术在冶金企业机电设备中的应用[J].电子测试，2018（17）：119+123.
　　[2] 许法涛.钢铁冶金领域变频控制技术实践应用探讨[J].电子测试，2018（11）：130+138.
　　[3] 宋长军，李忠.钢铁冶金领域变频控制技术实践应用探讨[J].数字通信世界，2018（06）：183.
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