除尘风机高压变频调速节能改造

陈树武++张卫壮

摘 要：本文介绍了承德建龙特殊钢铁有限公司烧结厂整粒除尘风机的高压变频改造及自动控制系统的具体应用。

关键词：高压变频；自动控制；风机

0 前言

承德建龙特殊钢有限公司烧结厂整粒除尘风机用于烧结成品系统除尘，风机传动系统通过调节风机风门的开度来调节抽风量，电机恒速运行。当前控制方式下设备运行和维护费用较高，为克服上述弊端，公司实施高压变频节能改造，以便提高电机的使用寿命，实现降低电耗的目的。

1 概述

承德建龙特殊钢有限公司烧结厂整粒除尘风机改造采用一拖一手动旁路柜的控制方案，见图1（整粒除尘风机旁路柜一次回路图）。

如图1所示为避免变频器输出端反送电，在整粒除尘风机旁路柜中设置3个高压隔离开关，隔离开关K2与隔离开关K3采用机械互锁操动机构，实现机械互锁。电机在变频状态运行时，高压隔离开关K1、K2闭合，K3断开；当电机工频状态运行时，高压隔离开关K1、K2断开，K3闭合，在工频运行时变频器与高压系统中分离，方便设备调试及维护。

此次整粒除尘风机变频器改造设置远控盒、上位机和变频柜三种控制方式。整粒除尘高压电机的整定值及保护按原设计执行不做更改。改造时为防止出现拉弧现象，增加旁路与上级高压断路器DL的连锁保护。

2 高压变频器对DCS接口信号定义

承德建龙特殊钢有限公司高压变频器改造变频器采用内置西门子S7-200PLC，数字量配置为16点入、16点出，可以根据实际需求进行输入/输出点的扩展。高压变频器端子定义如下：

高压变频器准备就绪信号：就绪信号为开关量常开触点，闭合时表示变频器具备启机条件，等待启动运行。

高压变频器启/停信号：变频器运行信号开关量常开触点，变频运行时闭合，变频停止时断开。

高压变频器控制状态信号：外控控制状态为常开点，节点闭合表示变频器控制在远程控制；本地控制状态为常闭点，节点闭合时表示变频器控制在本地控制。

高压变频器报警信号：当变频器有异常时信号闭合。该信号是综合报警信号包含给定信号断线、变压器超温、控制电源掉电、单元故障等信息[1]。

高压变频器故障信号：当变频器有故障时闭合输出，切断高压回来。

高压变频器工频旁路信号：信号闭合时电动机工频旁路运行。

3 操作画面设置及DCS提供给变频器变量定义

操作画面如图2所示。变频器画面操作分为手调（设定频率）、自调（设定压力），可根据需要切换对应的按钮进行切换点击“手调”按钮，按钮显示绿色，表明“手调”有效，在“频率设定”窗口输入目标频率，频率设定范围为20～48Hz。“频率反馈”窗口显示电机的实际频率。点击“自调”按钮，按钮显示绿色，表明“自调”有效，在“压力设定”窗口输入目标压力（风机为出口压力‘除尘风机为入口压力）。“压力反馈”窗口显示对应的压力实际值。

点击上位机操作画面电机，弹出风机启停窗口，如图3，变频器启/停指令：开关量接点，3秒脉冲闭合时有效，变频器开始运行/停止。

急停操作：急停为自锁型。风机急停后，急停按钮闪烁，表示设备一直处于急停状态，需再次点击该按钮取消急停状态才能正常启动风机，如图4所示：

变频器可提供1路4～20mA电流源输入，其输入可根据要求进行定义，可定义为给定频率、给定转速、压力反馈等。同时在上位机操作画面中增加了上述历史趋势曲线，为记录风机的运行状态提供依据。

4 结束语

整粒除尘风机高压变频系统改造运行至今，设备运转情况良好，实践证明高压变频控制系统在承德建龙整粒除尘的应用，节电效果显著，运行稳定，减少了操作工人的劳动强度，在同行业有广泛的应用前景。

参考文献：

[1]王雪松，赵争鸣.高压变频器在电力和冶金行业的应用现状分析[J].电气技术，2006（08）：44-48.

[2]战红仁.自动控制在冶金工业中应用的新动向[J].冶金自动化.2002（05）：5-10.

[3]刘一福，周冬生，李必伟.发电厂应用高压变频节能改造的若干问题[J].电力设备，2007，8（09）：53-56.endprint