高溫羅茨鼓風機的控制改造

山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅羅茨風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。

山水水泥公司為4000t/d的新型干法水泥生產(chǎn)系統(tǒng)，高溫羅茨鼓風機是熟料生產(chǎn)線中非常重要的設備。它的作用是調整窯尾系統(tǒng)的風量、風壓，使整個生產(chǎn)線工藝流程順暢。如果高溫羅茨風機出現(xiàn)故障，造成窯下料不穩(wěn)定，窯運轉不平穩(wěn)。如果高溫羅茨鼓風機突然跳停，那么窯頭、窯尾均會出現(xiàn)正壓，向外冒火，非常危險。同時也會造成預熱器系統(tǒng)塌料堵料。所以高溫羅茨鼓風機跳停，整個系統(tǒng)必須快速停車。
山水水泥公司2007年底正式生產(chǎn)，高溫羅茨鼓風機電機額定電壓：6KV ，額定功率：2500KW，額定電流：293.8A，羅茨風機處理風量：86000m3/h。最初設計是采用液力耦合器進行啟動和調速。從2008年初～2008年底的一年時間里山水水泥們發(fā)現(xiàn)液耦有很多不足之處。因高溫羅茨鼓風機電流跳動幅度大，跳停過5次。因液耦缺油跳停過2次，因液耦油溫高跳停過3次。而且高溫羅茨鼓風機轉速不穩(wěn)定，造成風量及風壓不穩(wěn)定，嚴重的影響了窯的平穩(wěn)運行及運轉率。
經(jīng)山水水泥公司技術人員研究決定，在冬季檢修期間(2008年底)用高壓變頻器控制代替液耦控制高溫羅茨鼓風機。
改造過程：取消原液力耦合器，將電機與設備之間用一連接軸連通。并由高壓變頻器對電機進行啟動和調速。高壓變頻器的電源仍取至原高溫羅茨鼓風機的總降電源，高壓斷路器不變，高壓電機不變。只是把高壓變頻器接入主回路中，變頻器的開關量和模擬量接入原有DCS系統(tǒng)，為了充分保證系統(tǒng)的可靠性變頻器加裝了工頻旁路裝置，保留了原有管道上閥門，這樣當變頻器發(fā)生故障時，可將電機控制切換到工頻狀態(tài)下（利用水電阻啟動）利用風門進行風量調節(jié)。
高溫羅茨鼓風機從2009年～2010年兩年以來，山水水泥總結出以下經(jīng)驗：
1、穩(wěn)定：高壓變頻器調速精度達到0.1HZ，而且穩(wěn)定性高，這就意味著風量風壓的穩(wěn)定，保證窯的穩(wěn)定下料。保證工藝流程的順暢。
2、節(jié)能：液耦的調速范圍一般40％～95％，即高速段造成5％速度損失，影響機組出力。在低速時甚至不轉，最低只達到40％，液耦本身也消耗很大電能。例如：當窯下料量：330t/h時高溫羅茨鼓風機電機電流為280A，當窯下料量：300t/h時高溫羅茨鼓風機電流為260～270A.節(jié)能效果不好。高壓變頻器調速范圍0～100％，無轉差損耗，效率高達95％，不用無功補償。（節(jié)約一個電容器柜）功率因數(shù)高。例如：當窯下料量：360t/h時高溫羅茨鼓風機電流為280A，當窯下料量：330t/h時高溫羅茨鼓風機電流為230～240A.比較一下，節(jié)能效果明顯。
3、啟動：高壓變頻器真正實現(xiàn)了低速平穩(wěn)軟啟動，如果工藝允許電機可在短時間內頻繁啟動。而液耦不能頻繁啟動，而且不平穩(wěn)。
4、可靠性高：高壓變頻器是高科技產(chǎn)品，質量過關，可靠性高，基本上免維護。山水水泥公司兩年以來高壓變頻器沒有出現(xiàn)故障。一旦變頻器出現(xiàn)故障，可以直接掛在工頻網(wǎng)運行。而液耦是電機和機械之間聯(lián)系紐帶，一旦出現(xiàn)故障就得停車。而且液耦包含油路、水路等多套系統(tǒng)，屬機械設備故障率高，維修量大。
在山水水泥公司改用高壓變頻器控制高溫羅茨鼓風機的兩年以來，高溫羅茨鼓風機的故障率明顯降低，風量及風壓穩(wěn)定了，窯穩(wěn)定了，工藝流程順暢了，產(chǎn)量提高了，節(jié)能了，窯的運轉率也明顯提高了，為山水水泥公司作出了巨大的貢獻。

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