高壓變頻器在鋼鐵行業的運用

某鋼鐵集團二煉鋼廠在2003年6月擴建煉鋼廠設計綜合產鋼能力為150萬噸，其三座轉爐分別配置三套除塵系統，該系統一方面將燃燒不完全的煤氣回收，另一方面通過除塵風機排除剩余煙氣，為滿足鋼廠節能及環保的要求，除塵風機根據煉鋼工藝在吹氧及煉鋼時高速運行，其余時間為低速運行。為了滿足生產工藝，使系統的運行符合工況，需要系統有良好的調速性能。

通過對液力耦合器調速技術方案、直流調速技術方案以及其它方式的調速方案進行對比分析，認為使用液力耦合器，會制約昆鋼二煉鋼廠節能降耗，降低生產成本，提高生產效率，增加企業競爭力的目的。

2003年6月，某鋼鐵集團二煉鋼廠與東方日立經過技術磋商，決定采用DFCVERT-MV-1000/6B（現型號為DHVECTOL-DI01000/06B）高壓大功率變頻器在1號轉爐的除塵風機上進行變頻改造，以滿足風機調速的要求，改善工藝狀況。

變頻改造方案實施除塵風機是除塵凈化系統的動力中樞，一旦除塵風機不能正常運行，不但影響生產，造成巨大的經濟損失，還有可能危脅到現場生產人員的人身安全；另外，調速系統工作的環境比較惡劣；同時轉爐又周期性間斷吹氧；所以，和除塵風機配套的高壓調速系統，要求具有極高的可靠性。

2003年8月底變頻器發往現場，9月中旬變頻器完成了現場的安裝調試工作并正式投入生產運行。變頻器從制造到正式投入使用，所用的生產、安裝、調試周期都很短，總共僅有3個多月的時間，保證了1號轉爐的技術改造的周期和正常的生產。

同傳統的液力耦合器比較，東方日立生產的高壓變頻器有以下優點：

（1）運行穩定，安全可靠。原來使用液力耦合器大概40天左右就必須更換軸承，每次需停爐半天左右，帶來的巨大的經濟損失。DFCVERT-MV型變頻器具有免維護的特點，只需定期更換柜門上的通風濾網，不用停機，保證了生產的連續性。

（2）節能效果較為顯著，大大降低了噸鋼電耗。

（3）電動機實現了真正的軟啟動、軟停運，變頻器提供給電機的無諧波干擾的正弦波電流，降低了電機的故障次數。同時，變頻器設置共振點跳轉頻率，避免了風機會處于共振點運行的可能性，使風機工作平穩，風機軸承磨損減少，延長了電機和風機的使用壽命和維修周期，提高了設備的使用壽命。

（4）變頻器自身保護功能完善，同原來繼電保護比較，保護功能更多，更靈敏，大大加強了對電機的保護。

（5）變頻器同現場信號采用可靠的連接方式，控制方便，性能可靠，滿足煉鋼生產的需要。變頻器內置有PLC，現場信號接入靈活。在控制邏輯上，由現場（轉爐）為變頻器提供一對高速、低速節點，變頻器按照節點的狀態自動高速、低速往復運行；由變頻器自身的頻率輸出進行轉速測定，可以取消原來同電機相連的測速器，由變頻器為現場直接提供電機轉速指示。

（6）設備適應電網電壓波動能力強，有時電網電壓高達6.9kV，或者電壓低至5.5kV變頻器仍能正常運行。

（7）同液力耦合器比較，在加速期間大大減小了噪聲，削弱了噪聲污染。由于不用定期拆換軸承或者對液力耦合器進行維修，避免了機油對環境的污染，使風機房的現場環境有了極大改善。

（8）由于電機降低速度運行以及工作在高效率區，因此電機和軸承的溫升都明顯低于采用液力耦合器的系統，這樣可以延長風機系統的使用壽命。從現場投運來看，該變頻器通常運行在高速和低速兩種狀態，當轉爐在吹氧和煉鋼時，變頻器由低速轉入高速狀態，上升時間要求在1分鐘之內完成，否則在吹氧和煉鋼時要產生大量的煙氣，若不能及時排出煙氣，將會影響到生產甚至現場工作人員的人身安全。經過現場多次運行，DFCVERT-MV-1000/6B變頻器完全能夠滿足這項技術要求。其次，從高速到低速也完全滿足工藝的要求。

根據現場實測數據計算，采用變頻調速比采用液力耦合器調速節能率提高26.17%，經過近半年的運行，證明DFCVERT-MV-1000/6B高壓大功率變頻器性能好，可靠性高，節能效果明顯，滿足連續生產對調速系統的要求，同時可以大大改善工藝條件，提高生產效率，具有很好的推廣價值。因此該鋼鐵集團二煉鋼廠在成功改造了1號轉爐后又決定對2號、3號轉爐進行變頻改造。