一、引言

在水泥行業(yè)，由于電費的成本已成為原材料成本，人工成本之后的第三大開支；在用電緊張的今天，節(jié)省電費已成為企業(yè)經(jīng)營者考慮的一件大事；而水泥廠的立窯風(fēng)機是水泥廠的重要設(shè)備之一，也是主要的耗電設(shè)備之一。立窯風(fēng)機的容量是按照機械立窯比較大的設(shè)計產(chǎn)量來選型的，且留有一定的余量。在使用中，立窯風(fēng)機長期固定在比較大的轉(zhuǎn)速下運行。由于季節(jié)、晝夜和生產(chǎn)工況的變化，機立窯的實際風(fēng)量需求在絕大部分時間內(nèi)遠比設(shè)計負載低；在轉(zhuǎn)速固定的情況下，當(dāng)立窯風(fēng)機的風(fēng)量過剩時，只能通過旁通風(fēng)管排放掉（或控制風(fēng)門的進風(fēng)量），這樣就造成立窯風(fēng)機功耗的嚴重浪費，故對立窯風(fēng)機進行變頻節(jié)能改造具有一定的現(xiàn)實意義。

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二、變頻節(jié)電原理

對于風(fēng)機來說，風(fēng)量Q與轉(zhuǎn)速n成正比，風(fēng)壓F與轉(zhuǎn)速n的二次方成正比，而軸功率P 與轉(zhuǎn)速n的三次方成正比（見表1），從表中我們可以看出上述幾個量的變化關(guān)系：

表1

 

 

顯然，變風(fēng)量控制系統(tǒng)的節(jié)能效果是十分突出的，請見圖2的比較曲線。

從上面的圖表中可以明了，當(dāng)風(fēng)機效率一定，調(diào)節(jié)風(fēng)量微小的變化時，轉(zhuǎn)速可成比例下降，則風(fēng)機的軸功率成立方關(guān)系下降。在滿足工藝要求的前提下，若風(fēng)機轉(zhuǎn)速有富余10%，將可節(jié)省電耗27.1%,若風(fēng)機的轉(zhuǎn)速富余20%，將可節(jié)省電耗48.8%。由此可見，風(fēng)機、水泵類負載，其節(jié)電效果將是非常明顯。

三、 立窯基本參數(shù)和工作原理

1、窯爐的基本參數(shù)

1）機械立窯參數(shù)

1、規(guī)格：（窯徑×高度）2.0×8.5 , 2、 年產(chǎn)量：普通水泥5～7萬噸

3、喂料方法：單嘴布料溜子11KW， 4、溜子回轉(zhuǎn)速度：6.48轉(zhuǎn)/分

5、塔篦子形式：整體雙偏心， 6、塔篦子轉(zhuǎn)速1.2～12.2轉(zhuǎn)/分,

7、傳動方式：中心傳動，功率15KW ， 8、料封形式：垂直管料封，

9、出料粒度：不大于100毫米

2）風(fēng)機參數(shù)

風(fēng)機功率：132KW，額定電壓：380V，額定電流：245A，轉(zhuǎn)速2980轉(zhuǎn)/分，

運行電流：120A～180A；風(fēng)量：12776m3/h；風(fēng)壓：21995Pa；起動方式：△/Y

2、機立窯燒成工作原理

由料斗提升機將配置好的生料加一定比例的水，送至成球機成球，然后由布料器勻均地施入窯爐中，園球狀的生料顆粒由底部的離心風(fēng)機送風(fēng)在窯爐中部充分燃燒，到窯爐底部冷卻后，由塔篦子旋轉(zhuǎn)，將燒好的熟料下到漏斗中，經(jīng)適量噴水，經(jīng)熟料破碎機后進入下道工序。由此可見，機立窯風(fēng)機的配置的好壞直接影響到水泥的產(chǎn)量，故此，許多水泥廠廠家在風(fēng)機上做文章，加大電機功率，加大風(fēng)量與風(fēng)壓，往往適得其反。

從整個立窯系統(tǒng)裝機的設(shè)備功率來看，羅茨風(fēng)機電機功率為132KW，是整個機立窯系統(tǒng)裝機功率的一半，對煅燒來說是一個用電較大的設(shè)備。它的改造成功將對廠家有較深遠的意義。

四、 用戶對變頻節(jié)能改造后功能的要求

a） 要求變頻器的跟隨性能好，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，故障率低。

b） 要求壹臺變頻器可兩地操作（也就是提供兩塊操作面板），一塊用延長線聯(lián)結(jié)至窯面上，替代原操作系統(tǒng)；該塊操作面板可以任意設(shè)定、修改參數(shù)，根據(jù)生產(chǎn)情況任意調(diào)節(jié)風(fēng)量大小，能控制變頻器的啟停。另一塊操作面板必須放在有人值班低壓配電室內(nèi)，只提供運行參數(shù)監(jiān)視和開啟、關(guān)閉變頻器，不能設(shè)定參數(shù)和修改參數(shù)，不能調(diào)整風(fēng)量的大小。

c） 在窯面和低壓配電室兩處都必須安裝應(yīng)急緊急停車按鈕。

在用風(fēng)量較小的情況下，必須保證電機的溫升和電機的噪聲不得超過允許的范圍

五、立窯風(fēng)機變頻調(diào)速節(jié)能改造方案設(shè)計

1）根據(jù)現(xiàn)場情況和用戶的要求，我們設(shè)計安裝一臺品質(zhì)優(yōu)良、性能穩(wěn)定可靠的平方轉(zhuǎn)矩（風(fēng)機水泵型）威科變頻器，其型號為VEC

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