代杨阳
陕钢集团汉中钢铁有限责任公司炼铁厂运行车间
摘要：当前，钢厂除尘系统大多采用的是液力耦合器启动，此种启动方式有着较大的耗能量，而且所输出功率难以做到自动化调整，因而无法适应生产负荷的变化需要，仅能实施手动调整，这不仅会使负载运行效率降低，而且还会浪费大量能源。本文结合当前实况，就除尘风机变频节能改造思路作一剖析，望能为此领域研究提供些许借鉴。
关键词：风机；节能改造；变频技术
为了能够更好的响应国家号召，提高炼钢系统的安全可靠性与生产效率，实现单位节能降耗，炼钢厂二次除尘风机拟将全数字交流高压变频器当作驱动系统。针对变频器而言，其乃是电机调速的关键装置，高压变频调速系统在高压电机与高压电源之间直接串联，因易于调速、节能性好及现场改在、安装方便等，因而被广泛应用在冶金行业的各种节能改造项目当中。需要指出的是，采用高压变频调速技术有助于系统自动化程度的大幅提升，减少由于调节管道与挡板而造成的管道与挡板磨损，减轻常停机检修所造成的经济损失，如此一来，便能更好的满足生产需要，节约电能，减少维护成本，进而达到通过设备运行速度的改变，而对现场所需风压、风量进行调节，为炼钢厂效益的增加提供助力。
1.系统方案设计
1.1系统主回路控制方案
此方案实为手动旁路的经典方案。基本原理由电动机M、高压开关QF及高压隔离开关QS41、QS42组成。在变频运行过程中，QS42、QS41处于闭合状态，而对于高压开关QF以及电动机M来讲，则为现场原有设备。在对变频器进行检修时，存在显著的断电点，这不仅能为人身安全提供切实保障，而且还能以手动方式，使负载更好的投入工频电网运行。另外，在改造过程当中，以一种串联方式，把高压变频器接入到高压电机与高压开关柜之间，如果是正常工作状态，那么选用变频回路，QS2、QS1处于闭合状态。
针对设备配套的高压变频器而言，选用若干低压PWM变频功率单元，并以一种串联方式联合在一起，以此实现直接高压输出。针对变频器而言，其具有诸多优点，比如对电网谐波有着非常小的污染，较高的输入功率因数，以及较好的输出波形质量，不存在由谐波引起的转矩脉动、电机附加发热、dv/dt、噪音等问题，在无需增加输出滤波器的情况下，便能使用传统的异步电机，无需电池更换。
1.2变频器系统控制方案
1.2.1系统控制方案
在母管上，适当增加测压点，这样可以比较准确向变频器提供一个母管压力值，变频器选用的较新型的闭环控制方式，其可以依据预先设定好的系统风道所需要的压力，以一种自动方式来调整升降速。比如2台LF炉在未炼钢时，除尘阀门都关闭，如此一来，系统压力会出现异常升高，变频器接收到此信号后，能够自动调整，以此实现运行频率的降低，使系统达到实现设定好的压力值。这不仅能较好的满足现场除尘需要，而且还能够大幅节省电能。
现场PLC控制系统接线与高压变频器连接的接口为：（1）需根据现实需要，提供开关量输出6路：其一，变频器处于待机状态。
提示变频器已经待命，已经具备启动条件；其二，变频器处于运行状态。提示变频器正在处于运行状态；其三，变频器处于控制状态。节点闭合表明变频器控制权是现场远程控制，节点断开表明变频器控制权是本地变频器控制；其四，变频器轻故障。提示变频器发生报警信号；其物，变频器重故障。表明变频器出现严重故障，需要马上关断输出，将高压切断；其六，电机在工频旁路。提示电动机正处在工频旁路状态。上述全部数字量都采用的是无源接点输出，定义成接点闭合时有效。除了那些特别注明的之外，接点容量都是1A、3A/DC24V、AC220V。（2）变频器需提供模拟量2路。其一，变频器输出转速；其二，变频器电机电流，变频器能够提供2路电流源输出（4～20mADC），其在具体的带负载能力上，都是250Ω。（3）需要向变频器提供1路模拟量，也就是变频器转速给定值。在现场，需要提供1路二线制电流源输出（4~20mADC），而在具体的带载能力上，需要大于250Ω，另外，4~20mADC所对应的转速低高限，需要呈现为线性关系。（4）需要向变频器提供2路开关量。其一，启动指令。对于干接点而言，3s脉冲闭合时有效，变频器开始正常运作；其二，停机指令，干接点，3s脉冲闭合时有效，变频器正常停机。
1.2.2变频器与现场电源开关柜接口
（1）变频器提供给高压开关柜的有2路。其一，高压紧急分断。当变频器发生比较严重的故障时，将高压开关自动分断，闭点有效；其二，高压合闸允许。当系统处于工频状态，或者是变频器自检通过，已经具备上述高压条件，那么闭点有效。需要指出的是，上述全部的数字量均选用无源接点输出，并且定义成接点闭合时有效。除了那些需要特别注明的之外，其它接点容量都是DC220 V，3 A。（2）高压开关柜相变频器提供1路状态信号，也就是高压开关分闸信号。需要强调的是，如果高压开关信号处在分段状态，此时，辅助节点闭合。需要说明的是，在远方操作室内，除尘风机由上位机监控，变频器的所有操作监控都能够实现远方变频监控。
2.预期成果
（1）实现维护成本的降低。当完成变频节能改造之后，无论是哪种工艺条件，均可以实现对转速的自动化调整，以此来更好的适应系统工作的额定状态。通常情况下，设计、制定变频节能改造方案的主要目的就是促进电机转速的降低，通过降低电机转速可以实现启动时间的延缓，因而可以达到延长各个零部件使用寿命的目的；此外，还能降低电机冲击，减少维修次数，节省维修成本。（2）减小工作强度。在改造好之后，变频调速系统会在备用设备与运转之间，构建现今的计算机联锁控制，各项操作无需手动操控，因而实现了无人操作，系统能够自动保护、自动运行及自动检测与报警，这样不仅能节省大量的人力，而且还能减少工作强度，促进生产效率的提升。
3.结语
综上，在对风机进行节能改造时，通过变频技术的运用，能够使各项工作变得更加规范、高效，不仅能提高改造效率与质量，而且还能达到节能的目的，降低维护成本，减小工作强度，使风机更加高效、稳定、安全运行。
参考文献：
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作者简介：代杨阳（1989-09），男，汉族，籍贯：陕西省汉中市，设备员，助理工程师，本科，研究方向：机械设备类