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交流變頻器在回轉(zhuǎn)窯控制方面的應(yīng)用

2002-01-21 00:00
在我國水泥行業(yè)中,回轉(zhuǎn)窯是主要的大型設(shè)備,其調(diào)速系統(tǒng)的好壞,將直接影響回轉(zhuǎn)窯的使用壽命、產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量,該設(shè)備多年來一直沿用直流電機(jī)及其直流調(diào)速系統(tǒng)。水泥廠環(huán)境惡劣,粉塵大,直流電機(jī)長期工作在高熱輻射的環(huán)境中,其碳刷、整流子損壞嚴(yán)重,這不僅需要大量的維修費(fèi)用,而且對生產(chǎn)造成了極為嚴(yán)重的影響;回轉(zhuǎn)窯屬特殊負(fù)載,低速啟動力矩大,在窯體大修烘爐期間,直流電機(jī)長時間低速運(yùn)行,需要較大的勵磁電流,致使低速運(yùn)行系統(tǒng)不穩(wěn)。

LT系列變頻調(diào)速裝置是上海市麗天機(jī)電控制技術(shù)有限公司工程技術(shù)人員在多年的變頻應(yīng)用研究基礎(chǔ)上,通過在水泥回轉(zhuǎn)窯上采用交流變頻調(diào)速裝置來取代直流調(diào)速系統(tǒng)并獲得成功以后開發(fā)的、專用于回轉(zhuǎn)窯調(diào)速的控制裝置。該裝置填補(bǔ)了國內(nèi)空白,開拓了變頻調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用的新領(lǐng)域,是一次具有創(chuàng)造性的突破。該項技術(shù)成果已申報國家專利(專利號01259685.X)。

國內(nèi)有些廠家也曾將變頻技術(shù)應(yīng)用于回轉(zhuǎn)窯控制,并運(yùn)行良好,但只解決了交流變頻取代直流調(diào)速的應(yīng)用問題,并沒有從節(jié)能角度來進(jìn)一步考慮變頻的充分運(yùn)用。該公司目前在國內(nèi)推廣應(yīng)用的回轉(zhuǎn)窯變頻應(yīng)用技術(shù),已通過山鋁水泥廠近兩年的長時間運(yùn)行考驗,并通過了國家專家組的審定,獲得了國家科學(xué)技術(shù)成果獎。這一技術(shù)又在長廣水泥廠、達(dá)強(qiáng)建材有限公司等單位進(jìn)行了成功的應(yīng)用。推廣應(yīng)用變頻控制技術(shù),將為以回轉(zhuǎn)窯為主要生產(chǎn)設(shè)備的企業(yè)提高成品產(chǎn)量和質(zhì)量,降低維修費(fèi)用,節(jié)能降耗,開辟一條新的途徑。

回轉(zhuǎn)窯變頻控制技術(shù),其特點(diǎn)如下:

1. 對回轉(zhuǎn)窯這種大慣性負(fù)載生產(chǎn)設(shè)備,采用交流變頻器控制,一旦變頻器驅(qū)動電機(jī)克服了這種大慣性負(fù)載起動起來以后,其維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的驅(qū)動能量就會變得很小。解決起動和正常運(yùn)行的合理分配將是回轉(zhuǎn)窯變頻控制的關(guān)鍵。

2.由于回轉(zhuǎn)窯的這種負(fù)載特點(diǎn),在變頻器和電機(jī)的選擇上就較其他負(fù)載要復(fù)雜得多。功率選擇過大,起動和運(yùn)行雖然都沒有問題,但一次性投資加大,能耗增加,出現(xiàn)了長期運(yùn)行大馬拉小車的現(xiàn)象;功率按實(shí)際運(yùn)行情況選擇,雖然效率高,投資小,但在起動時會時常出現(xiàn)過載現(xiàn)象而無法正常起動。目前國內(nèi)應(yīng)用時普遍采用加大功率選型的技術(shù)方案,既不經(jīng)濟(jì)又沒有真正起到最大的節(jié)能效果。該公司采用的這套新的控制技術(shù),既克服了加大選型的弊病,又保證了系統(tǒng)的正常起動,從而解決了回轉(zhuǎn)窯應(yīng)用變頻技術(shù)的特殊工藝要求。

3.回轉(zhuǎn)窯電機(jī)轉(zhuǎn)速一般要求范圍較寬,而變頻器的調(diào)速范圍一般為0-400Hz,變頻器的這種寬調(diào)速特性正好滿足了回轉(zhuǎn)窯窯速的生產(chǎn)工藝要求。

4.回轉(zhuǎn)窯采用直流控制時不能在很低的速度下運(yùn)行,直流電機(jī)轉(zhuǎn)速最低為80r/min,起動過程中設(shè)備振動很大;采用交流電機(jī)及變頻調(diào)速,電機(jī)是從零速開始起動,初始起動力矩小,漸漸平滑升速,減小了對設(shè)備的沖擊,從而降低了設(shè)備的故障率,為穩(wěn)定回轉(zhuǎn)窯的熱工參數(shù)創(chuàng)造了必要的條件。

5.LT系列變頻調(diào)速裝置是該公司根據(jù)回轉(zhuǎn)窯傳動的工況特點(diǎn),經(jīng)過近2年多的分析和研究,并經(jīng)反復(fù)實(shí)驗和實(shí)際現(xiàn)場的調(diào)試與應(yīng)用,專門開發(fā)的專用于回轉(zhuǎn)窯上的系列產(chǎn)品。該系統(tǒng)主要有變頻調(diào)速電機(jī)、交流變頻器、可編程控制器等裝置共同組成。本系統(tǒng)可根據(jù)回轉(zhuǎn)窯的工況特點(diǎn),在運(yùn)行過程中自動進(jìn)行參數(shù)修正與負(fù)載跟蹤,從而保證系統(tǒng)與負(fù)載同處于最佳工作狀態(tài)。

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