1、前言

軋鋼廠(chǎng)以其資源密集、能耗密集、生產(chǎn)規模大、物流吞吐量大等特點(diǎn)，長(cháng)期以來(lái)一直被認為是煙塵排放量大、廢棄物多、污染大的企業(yè)。而電弧爐煉鋼是一些軋鋼廠(chǎng)造成煙塵污染的主要來(lái)源之一?；t在冶煉過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量高溫煙氣，如不收集處理，將造成非常嚴重的空氣污染。近年來(lái)，隨著(zhù)冶煉工藝的提高，冶煉節奏大大加快，電弧爐用氧量猛增，隨之帶來(lái)的是煙氣發(fā)生量的成倍增加，除塵設施處理能力不斷改造加大。同時(shí)，煙氣除塵設施在煉鋼企業(yè)中作為輔助裝備，具有能源消耗量大、運行費用高的特點(diǎn)。長(cháng)期以來(lái)，不論電爐處于哪一個(gè)運行階段，產(chǎn)生的煙氣粉塵大小均使除塵風(fēng)機全速運行，采用入口擋板開(kāi)度調節，效率低造成大量的電能浪費。

2、改造背景

騰鰲第一軋鋼廠(chǎng)位于遼寧省海城市福安工業(yè)園，是一家大型民營(yíng)企業(yè)。主要產(chǎn)品為螺紋鋼，年產(chǎn)能力約70萬(wàn)噸。有中型軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)四條，800#軋機生產(chǎn)線(xiàn)一條,650#軋機生產(chǎn)線(xiàn)一條和500#軋機生產(chǎn)線(xiàn)兩條,電爐為10t偏芯交流電爐，除塵器系統采用脈沖布袋式除塵器。由于電機是900kW的高壓電機，運行在工頻狀態(tài)每次電機啟動(dòng)非常困難，沒(méi)有特殊情況一般不停高壓電機，也就是說(shuō)電爐檢修時(shí)一般不停除塵風(fēng)機，電機始終帶負荷運行，電能耗浪費很大。隨著(zhù)市場(chǎng)競爭的不斷加劇，節能降耗、提高生產(chǎn)效率成為企業(yè)發(fā)展提高競爭力的有效手段之一?；谝陨显?，該廠(chǎng)要求對除塵風(fēng)機進(jìn)行改造。

3、運行工況

電爐煉鋼時(shí)產(chǎn)生的有害物污染主要體現在電爐加料、冶煉、出鋼三個(gè)階段。電爐冶煉一般分為熔化期、氧化期和還原期，其中氧化期強化脫炭，由于吹氧或加礦石而產(chǎn)生大量濃煙。在上述三個(gè)冶煉期中，氧化期產(chǎn)生的煙氣量最大，含塵濃度和煙氣溫度最高。因此，電爐除塵系統按照氧化期的最大煙塵排量進(jìn)行設計。整個(gè)煉鋼過(guò)程中吹氧時(shí)期占30~35%，此時(shí)風(fēng)機處于較高負荷運行，而其余時(shí)間則處于較低運行工況。

4、系統改造方案

變頻控制除塵風(fēng)機為最基本的一拖一控制，控制方案如下圖所示：

QF:用戶(hù)側高壓真空斷路器，帶有綜合繼保裝置。

QS1、QS2、QS3、手動(dòng)刀閘開(kāi)關(guān)。其中QS2、QS3帶有機械互鎖，不能同時(shí)合閘。

合QS1、QS2、分QS3為變頻控制模式。電機可由變頻器控制調速運行。

合QS3、分QS1、QS2為工頻模式。電機可由QF直接啟停并進(jìn)行保護，變頻器可完全和電網(wǎng)脫離，便于維護與檢修。

5、系統改造方案

應用高壓變頻器調速控制后，可采用開(kāi)閉閥門(mén)與除塵風(fēng)機轉速調節相結合的控制方式。由于生產(chǎn)工藝的要求，除塵風(fēng)機需要在煉鐵時(shí)停止除塵，在出鐵時(shí)開(kāi)始除塵，因此，變頻器調速裝置在煉鐵時(shí)低速運行，出鐵時(shí)高速運行。當所有的出鐵口煙塵捕集罩閥門(mén)全部打開(kāi)時(shí)，風(fēng)機以最高轉速運行，其它情況在保證每一煙罩除塵效果的前提下，根據煙罩閥門(mén)的開(kāi)關(guān)情況自動(dòng)調節風(fēng)機轉速，盡量降低風(fēng)機轉速，則可達到節約電能的目的。

變頻器控制系統與現場(chǎng)之間的主要信號如下表所示

6、系統特點(diǎn)及節能效果

1)      節能效果顯著(zhù)，大大降低了電耗，節電率在30%左右。

2)      能夠實(shí)現電動(dòng)機的軟啟動(dòng)。

3)      減小了維護工作量和維護費用。

4)      調速范圍寬，精度高，除塵風(fēng)機的風(fēng)量可以根據工藝需要變化。

5)      森蘭高壓變頻器具有：過(guò)流、短路、過(guò)壓、欠壓、缺相、溫升保護等多項保護功能，十分完善，更好的保護了電機。

6)      改善運行工況，降低工人勞動(dòng)強度。