礦井通風(fēng)總阻力為，其中井下巷道的通風(fēng)阻力為風(fēng)硐立閘門的局部阻力為DE，主要通風(fēng)機(jī)提供的壓能大部分消耗在克服立閘門的局部阻力上。因?yàn)榱㈤l門開啟較小，使風(fēng)流斷面突然變小再擴(kuò)大，造成大量的能量損失。風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓為> C，風(fēng)機(jī)消耗功率"：，通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過礦井生產(chǎn)所需要的風(fēng)量及通風(fēng)阻力，造成嚴(yán)重的電能浪費(fèi)，實(shí)屬“大馬拉小車”現(xiàn)象。礦井生產(chǎn)初期，通風(fēng)機(jī)在常規(guī)運(yùn)行時每小時的耗電量為DHM，電費(fèi)為元；在串調(diào)運(yùn)行時每小時的耗電量為元。串調(diào)運(yùn)行比常規(guī)運(yùn)行每小時節(jié)電元，節(jié)電率為根據(jù)分析比較，可以看出：通風(fēng)機(jī)在串調(diào)運(yùn)行狀況下，電動機(jī)的轉(zhuǎn)差功率通過逆變裝置回饋電網(wǎng)，使風(fēng)機(jī)耗電量減少，起到節(jié)電作用。通風(fēng)機(jī)在串調(diào)運(yùn)行狀態(tài)下，雖然風(fēng)機(jī)的節(jié)電率達(dá)，節(jié)約電費(fèi)萬元。煤礦主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)行現(xiàn)狀及改造分析，使風(fēng)機(jī)的串調(diào)范圍由增大到風(fēng)機(jī)初期運(yùn)行在低轉(zhuǎn)速下，滿足礦井較小風(fēng)量的要求，隨著礦井用風(fēng)量的增大，逐漸提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到節(jié)電效果。并對改造方案及效益進(jìn)行了闡述。轉(zhuǎn)速下風(fēng)機(jī)提供的風(fēng)量及壓力大于礦井生產(chǎn)所需風(fēng)量，還存在電能浪費(fèi)現(xiàn)象，并且用立閘門調(diào)節(jié)風(fēng)量，能量大部分消耗在立閘門上，因此，通風(fēng)機(jī)在節(jié)電方面還有很大的潛力。通風(fēng)機(jī)節(jié)電改造的方案通風(fēng)機(jī)節(jié)電改造的途徑通風(fēng)機(jī)節(jié)電改造的途徑較多，如更換小功率低轉(zhuǎn)速的電動機(jī)、變頻調(diào)速、更改串調(diào)轉(zhuǎn)速等。但從經(jīng)濟(jì)合理的原則出發(fā)，應(yīng)盡量使用原有設(shè)備，盡可能地發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的效能。經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采用更改串調(diào)裝置的調(diào)節(jié)部分，將電動機(jī)轉(zhuǎn)速在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上調(diào)低到增大調(diào)速范圍，使其初期在轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，隨著礦井需風(fēng)量的變化，逐漸提高運(yùn)行速度，達(dá)到節(jié)電的目的。

　　風(fēng)機(jī)軸承箱軸承稀油池侵入式潤滑，當(dāng)軸承轉(zhuǎn)速較高時，外置油站強(qiáng)制循環(huán)，軸承溫度有8只電阻溫度計(jì)監(jiān)視；為減少氣流在彎道中的氣流損失，并使氣流均勻流入垂直擴(kuò)壓器，在彎道內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流葉片和導(dǎo)流鼻；為了使風(fēng)機(jī)的振動不傳至進(jìn)排氣管道和維修時拆卸方便，機(jī)殼與整流環(huán)、擴(kuò)散器之間采用圍帶擾性連接。

鋒速達(dá)通風(fēng)降溫系統(tǒng)為您精心設(shè)計(jì)制作適合您的通風(fēng)工程降溫工程除塵工程安裝方案，如有需求或任何問題請您致電，我們將竭誠為您服務(wù)！，詳細(xì)登陸網(wǎng)站 . 豬場通風(fēng)設(shè)備工程師技術(shù)指導(dǎo)：188/5831/8765

唐山某風(fēng)機(jī)修理廠，近幾年用高合金粉塊堆焊風(fēng)機(jī)葉片的方法，修復(fù)了100臺左右的風(fēng)機(jī),取得了提高風(fēng)機(jī)葉片使用壽命4倍左右的效果，探索出了較理想的堆焊工藝。
　　1.葉片強(qiáng)化方法及材料的選擇

　　1.1選擇強(qiáng)化方法

　　該廠在試板上分別進(jìn)行了氧乙炔噴焊與電弧堆焊的對比試驗(yàn)。噴焊加熱速度慢、加熱時間長，導(dǎo)致試件變形嚴(yán)重；而電弧堆焊加熱時間短，試件變形較小，但稀釋率較高。因葉輪的形狀及剛度等原因，葉輪變形后校形較困難，加之在生產(chǎn)制造葉輪的過程中，葉輪本身已有一定的制造偏差，故為保證葉輪的尺寸及形位偏差這一基本要求，采用變形較小的電弧堆焊方法。

　　1.2選擇材料

　　受磨料磨損的工件，一般選用碳化鎢或高鉻合金鑄鐵作為堆焊材料。但采用電弧堆焊的方法，會使碳化鎢原始顆粒大部分熔化，在堆焊層析出硬度并不算高的含鎢復(fù)合化合物，影響耐磨性的提高；而采用唐山友達(dá)特種焊材有限公司生產(chǎn)的Fe-05高鉻合金粉塊作為堆焊材料，可使堆焊層含有Cr7C3高硬相，且其價格比碳化鎢便宜。

　　2堆焊工藝

　　工藝是影響堆焊質(zhì)量的重要因素。根據(jù)對葉輪的要求，把堆焊葉片的工藝重點(diǎn)放在了降低稀釋率和減少焊后變形這兩個方面。

　　2.1降低稀釋率

　　堆焊層的稀釋率，反映了堆焊層中母材熔入數(shù)量的百分比。葉輪母材一般為Q235或16 Mn。母材熔化后對耐磨合金材料起稀釋作用，會降低堆焊層合金化的效果，影響耐磨性。在保證母材與耐磨合金相互熔合的前提下，降低稀釋率就是減少母材熔化量。經(jīng)過不斷摸索,該廠認(rèn)為：電流掌握在330-350(A),電壓掌握在25-30(V),焊接時間掌握在1分30秒,的堆焊工藝規(guī)范效果最好。為減少母材熔化量，應(yīng)注意使堆焊電流減小、電壓降低、堆焊速度加快；但堆焊電流過小，會使耐磨合金粉塊不易熔化，導(dǎo)致堆焊速度減慢。欲使堆焊速度加快，又需加大堆焊電流。這一矛盾只有通過試驗(yàn)才能找到最佳組合。焊工操作時需注意以下兩點(diǎn)：

　　(1)電弧擺動幅度盡量小，以剛超出粉塊邊緣為宜，但不可咬邊；(2)采用坡度為5°～10°的下坡焊，使熔池流動方向與施焊方向一致。

　　2.2控制葉輪變形量

　　堆焊后的葉輪，在驗(yàn)收時不僅需作靜、動平衡試驗(yàn)，還需各表面的尺寸、形狀及位置滿足偏差要求。由于堆焊會使葉輪受熱不均勻，產(chǎn)生焊接應(yīng)力，導(dǎo)致焊接變形等，故還需采取適當(dāng)工藝措施，才能把葉輪變形控制在公差范圍內(nèi)。在堆焊時采取了以下工藝措施：

　　(1)保證焊接順序

　　在每一葉片上堆焊完一塊粉塊后，轉(zhuǎn)動葉輪，在對稱葉片相應(yīng)位置，堆焊另一粉塊。如此循環(huán)往復(fù)，直至把各葉片堆焊完畢。以此順序堆焊，可使葉輪前、后盤均勻收縮，并可避免熱應(yīng)力過于集中，減少焊接變形。

　　(2)錘擊焊縫

　　葉輪變形是由于堆焊層在冷卻過程中發(fā)生縱向、橫向收縮造成的。每堆焊完一粉塊，用小錘輕擊，延展堆焊層，可補(bǔ)償部分收縮量，減少變形。

　　(3)減少線能量減小線能量能使葉片受到的熱輸入量減少，熱應(yīng)力變小。這與降低稀釋率的要求是一致的。

    今年以來，潞安集團(tuán)公司王莊煤礦以建設(shè)數(shù)字化本安型礦井為核心，積極構(gòu)建裝備齊全、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、斷電可靠、處置迅速的安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，嚴(yán)格控制和杜絕瓦斯超限，為礦井安全生產(chǎn)提供了有力保障。

    近年來，王莊礦在井下先后建立了工業(yè)千兆以太環(huán)網(wǎng)、無線通訊系統(tǒng)、安全生產(chǎn)綜合信息化平臺和數(shù)字工業(yè)電視等監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，礦井?dāng)?shù)字化、信息化管理水平顯著提高。然而，隨著王莊新井的建設(shè)、礦井產(chǎn)量的不斷增加和瓦斯涌出量的相對增高，礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)面臨著前所未有的壓力和挑戰(zhàn)。

    井下采掘工作面主副風(fēng)機(jī)停風(fēng)作業(yè)是造成瓦斯超限的主要原因之一。為了防止這種情況發(fā)生，今年該礦自動化專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)一步完善對井下局部通風(fēng)的監(jiān)測及控制，對采掘工作面主、副風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒全部安設(shè)傳感器，實(shí)時監(jiān)測主副風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒的狀態(tài)。當(dāng)主風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行備用風(fēng)機(jī)開啟，以及開關(guān)檢測到風(fēng)筒無風(fēng)時，這些傳感設(shè)備及時切斷工作面全部非本安電器設(shè)備的電源并實(shí)現(xiàn)閉鎖，確保工作面安全作業(yè)。截至目前，該礦井下共計(jì)安設(shè)瓦斯傳感器95臺，一氧化碳傳感器70臺，風(fēng)速傳感器35臺，測點(diǎn)將近700余個。一只只無處不在的“天眼”鎖控著礦井每一個角落的安全生產(chǎn)。

    為了保證井下每個傳感器的靈敏、準(zhǔn)確、可靠，該礦專業(yè)技術(shù)人員及時根據(jù)采掘巷道進(jìn)度對瓦斯傳感器進(jìn)行延伸，并安設(shè)在堅(jiān)固的支護(hù)處，防止冒頂及其他機(jī)械損傷,車間通風(fēng)；同時定期調(diào)校，保證靈敏可靠；另一方面對井下各個使用地點(diǎn)按期進(jìn)行斷電測試，確保有害氣體濃度超限達(dá)到斷電值時自動斷電；并建立臺賬和單臺設(shè)備檔案，繪制安全監(jiān)控系統(tǒng)圖和安全監(jiān)控斷電圖，全面加強(qiáng)礦井宏觀監(jiān)測監(jiān)控安全管理。

    針對井下各環(huán)節(jié)點(diǎn)多分散、作業(yè)人員流動等實(shí)際情況，該礦還將井下小靈通與現(xiàn)有生產(chǎn)程控電話全部進(jìn)行對接，井上井下、無線有線全面形成一個完整的通訊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，大大提高了井下通信技術(shù)裝備水平，為礦井快速應(yīng)急救援體系建設(shè)、減少安全生產(chǎn)責(zé)任事故奠定了基石。李宛玲 郭雪飛

來源:山西日報

什么是風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)？ ???? 什么是 風(fēng)機(jī)'>風(fēng)機(jī)的工作'>工作點(diǎn)？ 風(fēng)機(jī)'>風(fēng)機(jī)的流量Q與其所產(chǎn)生的壓頭P之間，保持一定的關(guān)系，據(jù)此所繪制的曲線，稱為風(fēng) 機(jī)的Q―P特性曲線。風(fēng)機(jī)總是與煙風(fēng)道連接在一起工作'>工作的，當(dāng)負(fù)荷變化時，煙、風(fēng)騷量相應(yīng)變化，煙、風(fēng)道的活動阻力ΔP也隨之變化，根據(jù)它們之間的變化關(guān)系所繪制的曲線，稱管道的Q―ΔP特性曲線。 風(fēng)機(jī)在工作時，它所能產(chǎn)生的壓頭，恰好即是該管道系統(tǒng)輸送相同流量氣體所消耗的總壓頭（即管道總活動阻力），它們在供求關(guān)系上處于平衡狀態(tài)。因此，風(fēng)機(jī)的Q―P特性曲線與管道系統(tǒng)的Q―ΔP特性曲線的交點(diǎn)A即為風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)。工作點(diǎn)A的位置，決定了風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)下的一切參數(shù)，如流量、全壓頭p、功率P、效率η等。 相關(guān)閱讀:

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) 小艇? 電動風(fēng)機(jī) (GB/T17847-1999) ? 1 范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用于小艇上要求機(jī)械透風(fēng)的機(jī)艙、廚房以及其他處所的風(fēng)機(jī)的要求，并說明了丈量風(fēng)機(jī)風(fēng)量的試驗(yàn)方法。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于額定電壓低于50V的直流（d.c.）風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)可為離心式或軸流式。 2 引用標(biāo)準(zhǔn) 下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo) 準(zhǔn)出版時，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。 ?? ISO 8846：1990? 小艇 ?電器裝置 ?防止點(diǎn)燃四周可燃性氣體的保護(hù) ?? AMCA 210：1985/ASHRAE 51：1985? 透風(fēng)機(jī)定額的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)方法 ?? BS 848-1：1980? 普通用途透風(fēng)機(jī)? 第一部分：性能試驗(yàn)方法 ?? DIN 24163-1：1985?? 透風(fēng)機(jī)? 性能丈量? 標(biāo)準(zhǔn)特性曲線 ?? DIN 24163-2：1985?? 透風(fēng)機(jī)? 性能丈量? 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)臺 ?? NFX10-200：1986? 外殼再增壓和抽風(fēng)機(jī)再增壓的透風(fēng)機(jī)在平臺上的風(fēng)量試驗(yàn)規(guī)則? 排出風(fēng)量箱的方法 3 定義 本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。 3.1? 防止點(diǎn)燃的裝置? ignition-protected device ,廠房降溫設(shè)備?? 符合ISO 8846 要求的裝置。（ISO 8846闡述了相應(yīng)的試驗(yàn)大綱。） 3.2? 標(biāo)稱電壓 nominal voltage ?? 艇上通常使用的直流電壓，如6、12、24和32V。 4 一般要求 4.1 ?風(fēng)機(jī)應(yīng)設(shè)計(jì)成可在120%標(biāo)稱電壓下連續(xù)運(yùn)行。 4.2? 風(fēng)機(jī)應(yīng)符合ISO 8846的防點(diǎn)燃要求。 4.3? 應(yīng)對風(fēng)機(jī)的風(fēng)量進(jìn)行定額。應(yīng)根據(jù)第6章對風(fēng)機(jī)的風(fēng)量進(jìn)行丈量，并獲得性能曲線。 4.4? 風(fēng)機(jī)葉片或轉(zhuǎn)子以及外殼所用的材料應(yīng)加以選擇，以防止它們?nèi)f一發(fā)生相互碰觸時產(chǎn)生火花。 4.5? 若有必要，風(fēng)機(jī)的運(yùn)動部件應(yīng)加以封閉或裝設(shè)防護(hù)罩，以保護(hù)職員免受傷害。風(fēng)機(jī)外殼應(yīng)設(shè)有泄水口，以防止在各種安裝位置時積水。假如斷定與風(fēng)機(jī)運(yùn)動部件的碰觸是無害的，則不必裝設(shè)外殼和防護(hù)罩。 4.6? 應(yīng)提供將風(fēng)機(jī)牢固地安裝在艇上的設(shè)施。 4.7? 風(fēng)機(jī)的零部件應(yīng)加以選擇，使其在有海水的情況下不會發(fā)生電化腐蝕。 4.8? 風(fēng)機(jī)的零部件應(yīng)加以選擇或涂覆，使其在有海水的情況下能耐腐蝕。 4.9? 每臺風(fēng)機(jī)應(yīng)有包括風(fēng)機(jī)性能曲線的安裝說明書(見6.2)。 5? 電氣要求? 5.1? 風(fēng)機(jī)應(yīng)為雙線型，其火線和回線均應(yīng)與電動機(jī)和風(fēng)機(jī)外殼相盡緣。 5.2? 用于連接電源的導(dǎo)線應(yīng)為絞合銅線。 注1：將有國際標(biāo)準(zhǔn)對超低壓電氣裝置的要求作出規(guī)定。 5.3? 假如設(shè)有外部接線端子，則這些端子應(yīng)設(shè)計(jì)成或防護(hù)得能防止由于導(dǎo)電物體的偶然接觸而引起短路。 5.4? 假如風(fēng)機(jī)具有外部的電動機(jī)引線，則這些引線的規(guī)格應(yīng)符合所傳輸功率的要求、且標(biāo)稱截面不得小于1mm?。導(dǎo)線的盡緣應(yīng)適于濕潤場所使用，且適于在120%標(biāo)稱電壓下和在60℃的環(huán)境溫度中使用。 5.5? 應(yīng)采取下列措施防止風(fēng)機(jī)出現(xiàn)持續(xù)的轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)狀態(tài)： ??? ――整體的過電流保護(hù)； ??? ――在電路中其量值足以保護(hù)風(fēng)機(jī)電動機(jī)的過電流保護(hù)； ――在環(huán)境溫度為60℃時能夠承受轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)7h，表面溫度不會超過150℃，且無燒焦、燒壞或熔化的跡象。 6? 風(fēng)機(jī)定額 6.1? 風(fēng)機(jī)應(yīng)以伏特(V)和安培(A)或瓦特(W)作為電氣定額。 6.2? 以“m?/s”表示的風(fēng)機(jī)定額值，應(yīng)使用下列任一有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所給定的方法予以標(biāo)定。 注2：參照了與定額試驗(yàn)有關(guān)的某些國家標(biāo)準(zhǔn)，未來的ISO 580l將合并并代替這些標(biāo)準(zhǔn)。 6.2.1? 具有開敞式進(jìn)風(fēng)口、導(dǎo)管式出風(fēng)口的風(fēng)機(jī)(B類)，參見下列標(biāo)準(zhǔn)： ??? ――AMCA 210：1985/ASHRAE 51：1985，圖9至圖12； ??? ――BS 848―1，圖27a)～圖27d)； ??? ――DIN 24163―l，圖l，試驗(yàn)臺布置2，裝進(jìn)方式C； ――NF X10―200。 6.2.2? 具有導(dǎo)管式進(jìn)風(fēng)口、開敞式出風(fēng)口的風(fēng)機(jī)(C類)，參見下列標(biāo)準(zhǔn)： ??? ――AMCA 210：1985/ASHRAE 51：1985，圖13～圖15； ??? ――BS 848―1，圖28a)～圖28d)； ??? ――DIN 24163―1，圖A，試驗(yàn)臺布置l，裝進(jìn)方式B； ――DIN 24163―2，圖4。 6.2.3? 具有導(dǎo)管式進(jìn)風(fēng)口、導(dǎo)管式出風(fēng)口的風(fēng)機(jī)(D類)，參見下列標(biāo)準(zhǔn)： ??? ――AMCA 210：1985/ASHRAE 51：1985，圖9～圖l5； ??? ――BS 848―1，圖29a)至圖29e)； ??? ――DIN 24163―2，圖4。 ??? 注3：在小艇上不采用具有開敞式進(jìn)風(fēng)口和開敞式出風(fēng)口的風(fēng)機(jī)(A類)。 ?6.3? 測定風(fēng)機(jī)定額的程序如下： ??? a)裝上被試風(fēng)機(jī)，確定所有配合表面均已密封； ,屋頂風(fēng)機(jī)排風(fēng)設(shè)備??? b)試驗(yàn)前，風(fēng)機(jī)在120%標(biāo)稱電壓下，試運(yùn)行3h； ??? c)在整個試驗(yàn)中，保持風(fēng)機(jī)的運(yùn)行電壓為標(biāo)稱電壓； ??? d)將試驗(yàn)中所記錄的風(fēng)量讀數(shù)校準(zhǔn)至1.2kg/m?的標(biāo)準(zhǔn)密度； e)改變總壓力，改變的次數(shù)應(yīng)足以形成一性能曲線。 7? 標(biāo)記 7.1? 風(fēng)機(jī)上應(yīng)永久而清楚地至少標(biāo)明下列內(nèi)容： ??? a)制造廠或?qū)Ｓ脴?biāo)志名稱或商標(biāo)； ??? b)型式或類型標(biāo)識； ??? c)制造年份(可以是編碼)； d)以伏特(V)和安培(A)或者以伏特(V)和瓦特(W)表示電氣定額。 7.2? 應(yīng)以適當(dāng)方式標(biāo)出GB/T17847(idt ISO 9097)以及“船用”字樣，表明風(fēng)機(jī)符合本標(biāo)準(zhǔn)。

超大功率高壓變頻器在煉鐵高爐鼓風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用      超大功率高壓變頻器在煉鐵高爐鼓風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用 作者：陸思黨 摘 要：本文結(jié)合6500kW/10kV高壓變頻器實(shí)際運(yùn)行工況，介紹了國產(chǎn)超大功率高壓變頻器在高爐鼓風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用。通過改造，實(shí)現(xiàn)了高爐的工藝優(yōu)化，也體現(xiàn)了國產(chǎn)基于單元級聯(lián)式多電平高壓變頻器的制造能力。 關(guān)鍵詞：高壓變頻器 高爐鼓風(fēng)機(jī) 單元級聯(lián)式多電平 1 引言 山西永恒工貿(mào)有限公司始建于1998年，是由原“稷山縣地方國營煉鐵廠”改建而成，屬于私營股份制企業(yè)�，F(xiàn)在有450m3煉鐵高爐一座，220m3煉鐵高爐兩座，燒結(jié)機(jī)兩臺，JN4340型焦?fàn)t一座，水泥生產(chǎn)線一條。年生產(chǎn)生鐵90萬噸。近年來，公司積極響應(yīng)國家產(chǎn)業(yè)政策，加快技術(shù)進(jìn)步的同時，積極進(jìn)行節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)廢氣（物）循環(huán)再利用，形成了煤?焦?化和煤?焦?鐵?電（水泥）兩條循環(huán)生產(chǎn)線。 永恒工貿(mào)450m3煉鐵高爐風(fēng)機(jī)采用6500kW/10kV三相異步電動機(jī)，定子串水電阻方式啟動，啟動時沖擊電流大，持續(xù)時間長。而且受電網(wǎng)容量的限制，在每次啟動時均需將廠內(nèi)其它所有用電設(shè)備停掉，在此臺高爐風(fēng)機(jī)起動后才能起動其他設(shè)備，操縱比較麻煩，因此有些時候在即使設(shè)備檢驗(yàn)不出鐵的時候也是盡量不停高爐風(fēng)機(jī)，且風(fēng)量調(diào)節(jié)采用風(fēng)門調(diào)節(jié)，這樣就造成了電能的浪費(fèi)。由于變頻用具有軟啟動、軟停止功能，啟動電流小，可解決高爐風(fēng)機(jī)啟動時的大題目，再就是變頻器可以節(jié)約電能，因此山西永恒工貿(mào)有限公司廠領(lǐng)導(dǎo)決定實(shí)行變頻改造。 2 高爐鼓風(fēng)機(jī)工藝 高爐因具有煉鐵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)良好，工藝簡單，生產(chǎn)量大，勞動生產(chǎn)效率高，能耗低等優(yōu)點(diǎn)，這種方法生產(chǎn)的鐵占世界鐵總產(chǎn)量的盡大部分。高爐為煉鐵環(huán)節(jié)中最主要的設(shè)備，它為橫斷面為圓形的煉鐵豎爐，生產(chǎn)時從爐頂裝進(jìn)鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑（石灰石），從位于爐子下部的風(fēng)口吹進(jìn)經(jīng)預(yù)熱的空氣。在高溫下焦炭中的碳同鼓進(jìn)空氣中的氧燃燒天生的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過程中除往鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。鐵水從鐵口放出，天生的爐渣，從渣口排出。煤氣從爐頂排出，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等燃料。 高爐鼓風(fēng)機(jī)是高爐最重要的動力設(shè)備。高爐冶煉流程如下圖1所示，它首先通過空氣過濾器在大氣中收集干凈的空氣，由高爐鼓風(fēng)機(jī)加壓后經(jīng)熱風(fēng)爐進(jìn)風(fēng)口送進(jìn)熱風(fēng)爐，由熱風(fēng)爐對空氣進(jìn)行加熱后經(jīng)高爐下部風(fēng)口吹進(jìn)，以保證高爐中燃燒的焦炭和噴吹的燃料所需的氧氣，另外還要有一定的風(fēng)壓克服整個系統(tǒng)和料柱的阻損，并使高爐保持一定的爐頂壓力�，F(xiàn)代大、中型高爐所用的鼓風(fēng)機(jī)，大多用三相異步電機(jī)驅(qū)動的離心式鼓風(fēng)機(jī)和軸流式鼓風(fēng)機(jī)。鼓風(fēng)機(jī)耗電雖多，但啟動方便，易于維修，投資較少。十分受用戶的青睞。高爐冶煉要求鼓風(fēng)性能供給一定量的空氣，以保證燃燒一定的碳；其所需風(fēng)量的大小不僅與爐容成正比，而且與高爐強(qiáng)化程度有關(guān)。一般按單位爐容2.1～2.5m3／min的風(fēng)量配備。但實(shí)際上不少的高爐考慮到生產(chǎn)的發(fā)展，配備的風(fēng)性能力都大于這一比例。 1、料車 2、上料斜橋 3、高爐 4、鐵、渣口 5、高爐鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口 6、熱風(fēng)爐 7、重力除塵 8、文氏管 9、洗滌塔 10、煙囪 11、熱風(fēng)爐進(jìn)風(fēng)口 圖1 高爐冶煉流程示意圖 3高爐鼓風(fēng)機(jī)改造方案 高爐鼓風(fēng)機(jī)是高爐生產(chǎn)系統(tǒng)的動力中樞，一旦風(fēng)機(jī)不能正常運(yùn)行，不但影響生產(chǎn)，而且造成重大損失；另外，調(diào)速系統(tǒng)工作的環(huán)境比較惡劣；所以，和高爐風(fēng)機(jī)配套的高壓調(diào)速系統(tǒng)方案應(yīng)周密細(xì)致，經(jīng)過雙方技術(shù)職員的合作，制定了高爐鼓風(fēng)機(jī)的技術(shù)改造方案。 3.1 450m3煉鐵高爐風(fēng)機(jī)及配套電機(jī)參數(shù) 表1高爐風(fēng)機(jī)基本參數(shù) 3.2高爐變頻改造技術(shù)方案 圖2旁路柜中，共有3個高壓隔離開關(guān)，為了確保不向變頻器輸出端反送電，K2與K3采用電磁互鎖操動機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)電磁互鎖。當(dāng)K1、K3閉合，K2斷開時，電機(jī)變頻運(yùn)行；當(dāng)K1、K3斷開，K2閉合時，電機(jī)工頻運(yùn)行，此時變頻器從高壓中隔離出來，便于檢驗(yàn)、維護(hù)和調(diào)試。 圖2 手動旁路柜一次回路圖 旁路柜必須與上級高壓斷路器DL連鎖，DL合閘時，盡對不答應(yīng)操縱旁路隔離開關(guān)與變頻輸出隔離開關(guān)，以防止出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，確保操縱職員和設(shè)備的安全。 故障分閘：將變頻器“高壓分?jǐn)唷毙盘柵c旁路柜“變頻投進(jìn)”信號串聯(lián)后，并聯(lián)于高壓開關(guān)分閘回路。在變頻投進(jìn)狀態(tài)下，當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時，分?jǐn)嘧冾l器高壓輸進(jìn)；旁路投進(jìn)狀態(tài)下，變頻器故障分閘無效。 保護(hù)：保持原有對電機(jī)的保護(hù)及其整定值不變。 高壓變頻器設(shè)備現(xiàn)場運(yùn)行照片如圖3所示。 圖3 高壓變頻器現(xiàn)場運(yùn)行照片 4高壓變頻器的制造 4.1 單元級聯(lián)式多電平變頻器 6500kW/10kV高壓變頻器采用單元級聯(lián)式多電平方式。由于此種變頻器采用多個功率單元串聯(lián)的方法來實(shí)現(xiàn)高壓輸出，所以具有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）其輸出通常采用多電平移相式PWM，可以實(shí)現(xiàn)較低的輸出電壓諧波，較小的du/dt和共模電壓。 （2）輸進(jìn)通常采用移相隔離變壓器實(shí)現(xiàn)多重化整流，以達(dá)到抑制輸進(jìn)諧波的目的。 4.2 雙移相變壓器結(jié)構(gòu) 高壓變頻器的輸進(jìn)變壓器采用干式移相變壓器，考慮到假如只做一個變壓器，容量會比較大，體積也會很大，受變頻器的搬運(yùn)、安裝以及受變頻器安裝空間所限；且由于變壓器為干式的，散熱處理比較困難，高壓變頻器采用雙變壓器結(jié)構(gòu)。每臺變壓器的容量為4000kVA,各自承擔(dān)功率單元50%的供電。 4.3 功率單元結(jié)構(gòu) 在普通10kV高壓變頻器的設(shè)計(jì)一般采用24功率單元結(jié)構(gòu)，每相8個功率單元，每個單元輸出的功率為整機(jī)功率的1/24，由于6500kW/10kV高壓變頻器運(yùn)行時輸出功率太大，假如采用24功率單元結(jié)構(gòu)，那么單個功率單元內(nèi)要求的濾波電容就會很多，功率單元的體積就會很大，綜合考慮6500kW變頻器采用30功率單元結(jié)構(gòu)，單元輸進(jìn)電壓為525V。這樣不僅會使變頻器的高壓輸出更接近于正弦波使輸進(jìn)諧波更低。而且單個單元承受的電壓更低，更易于控制。 4.4 功率單元的冗余設(shè)計(jì)及“星點(diǎn)漂移” （1）30個功率單元結(jié)構(gòu)上完全一致，可以互換，其電路結(jié)構(gòu)如圖4所示，為基本的交- 直- 交單相逆變電路，整流側(cè)為二極管實(shí)現(xiàn)三相全波整流，通過對IGBT 逆變橋進(jìn)行正弦PWM 控制。每個功率單元完全一樣，可以互換，這不但調(diào)試、維修方便，而且備份也十分經(jīng)濟(jì)。假如一個功率單元發(fā)生故障，該單元的輸出端能自動旁路而整機(jī)可以正常運(yùn)行。 圖4 功率單元原理圖 （2）星點(diǎn)漂移 30個功率單元分為3組，每10個單元為一相。在正常情況下，三相輸出A、B、C平衡，中性點(diǎn)即星點(diǎn)在O點(diǎn)。如圖5所示，當(dāng)A相有一個單元故障時，把星點(diǎn)由O點(diǎn)轉(zhuǎn)移到O1點(diǎn)，而B相和C相經(jīng)過運(yùn)算，對O1的輸出要與A相一致。使整機(jī)的三相輸出依然平衡。此功能稱為“星點(diǎn)漂移”。 圖5 星點(diǎn)漂移示意圖 當(dāng)出現(xiàn)2個或3個單元故障時，同樣要經(jīng)過復(fù)雜的運(yùn)算使三相平衡。現(xiàn)最多可做到3個單元故障的星點(diǎn)轉(zhuǎn)移功能。這種單元的冗余設(shè)計(jì)大大的進(jìn)步了變頻器的穩(wěn)定性。 4.5 JD-BP38高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì) 為保證JD-BP38高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的高可靠性，在進(jìn)步系統(tǒng)各組單元的內(nèi)在可靠性和系統(tǒng)抵抗外部故障因素的能力方面，主要采用以下設(shè)計(jì)措施： （1）上位操縱計(jì)算機(jī)采用與主控計(jì)算機(jī)基本相同的軟硬件配置，當(dāng)主控計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時，可以在不停機(jī)的狀態(tài)下，迅速替換，保證系統(tǒng)的可靠性運(yùn)行。 （2）控制系統(tǒng)由主控單元、PLC(西門子S7-200)、主控計(jì)算機(jī)組成，在主控計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時，系統(tǒng)不停機(jī)，確保生產(chǎn)的進(jìn)行。 （3）為了進(jìn)步系統(tǒng)的抗干擾能力，所有的功率模塊與主控單元之間通過光纖通訊，低壓和高壓部分完全可靠隔離，所有I/O板全部采用了隔離措施，將通道上竄進(jìn)的干擾源拒盡在系統(tǒng)之外。 （4）控制器結(jié)構(gòu)上采用箱體結(jié)構(gòu)，各控制單元板采用FPGA、CPLD等大規(guī)模集成電路和表面焊接技術(shù)，系統(tǒng)具有極高的可靠性。 （5）盡量采用低功耗的CMOS元器件進(jìn)步系統(tǒng)的溫度適應(yīng)能力，降低功耗。 （6）電源系統(tǒng)完全采用開關(guān)電源技術(shù)，各部分功能單元采用獨(dú)立的供電措施，保證在某一部分發(fā)生故障時，其他部分仍能可靠運(yùn)行。 （7）選用各種電阻、電容器及集成電路、隔離器件時，對其耐壓能力留有較大的余量，對集成電路的拉電流、灌電流能力使用，也留有足夠的余量。 （8）輸進(jìn)干式變壓器免維護(hù)，可靠性高。 （9）多級模塊串聯(lián)，器件工作在低壓狀態(tài)，便于采用成熟技術(shù)，不易發(fā)生故障。 軟件可靠性措施：整個軟件開發(fā)過程按正向設(shè)計(jì)進(jìn)行，底層實(shí)時控制系統(tǒng)為自行設(shè)計(jì)和編寫，確保整個系統(tǒng)中沒有不清楚的部分，資源分配留出很大裕度。整個系統(tǒng)的組成軟件經(jīng)過嚴(yán)格測試，窮盡各種故障可能，確保系統(tǒng)不死機(jī)，不出故障。對所有接口關(guān)系嚴(yán)格定義，且均設(shè)立非法進(jìn)進(jìn)和退出處理措施。 5 變頻器的安裝 高爐鼓風(fēng)機(jī)作為鋼鐵廠最為關(guān)鍵的設(shè)備，它的停機(jī)輕則會導(dǎo)致鐵廠的停產(chǎn)，重則會導(dǎo)致事故發(fā)生，所以必須要保證高爐鼓風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。 5.1 變頻器的現(xiàn)場散熱處理 大功率變頻器作為一個比較大的發(fā)熱源，它運(yùn)行時的散熱就顯的尤為重要。高爐鼓風(fēng)機(jī)位于高爐四周，四周的粉塵量比較大，特別是導(dǎo)電性粉塵，所以在選擇變頻器的冷卻方式上只有以下兩種：（1）風(fēng)冷和空調(diào)配合使用；（2）為液體冷卻（一般為水冷）。 由于高壓變頻器中需要冷卻的元器件均為導(dǎo)電體，因此在設(shè)計(jì)液體冷卻系統(tǒng)時必須采用間接液體冷卻，這使得冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)極為復(fù)雜，且本錢高；有由于液體冷卻系同一處出題目有可能導(dǎo)致整個冷卻系統(tǒng)的癱瘓，所以穩(wěn)定性也低。 相反，風(fēng)冷具有：（1）設(shè)計(jì)簡單；（2）可以采用冗余設(shè)計(jì)；（3）與空調(diào)冷卻配合使用，可以使變頻器的運(yùn)行環(huán)境相對封閉，保證變頻器的衛(wèi)生。 綜合考慮，我們在6500kW/10kV變頻器的冷卻方式上選擇了風(fēng)冷，并配合空調(diào)冷卻使用。 一臺完整的高壓變頻器分為四部分：旁路柜、變壓器柜、功率單元柜和控制柜。變壓器柜和功率單元柜幾乎占了整機(jī)全部的發(fā)熱量。變壓器柜相對于功率單元柜所要求的運(yùn)行環(huán)境要低的多，而且這么大的變頻器變壓器的發(fā)熱量也不小，為了節(jié)省空調(diào)使用數(shù)目，在變頻器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用變壓器柜和功率單元柜分開放置的方法。 具體方法為：變壓器柜與功率單元柜中間隔開700mm的間隔，變頻器安裝完成后中間采用隔熱材料隔開，這樣就使得一臺變頻器放在兩間屋子里了。變壓器柜與旁路柜在一起并采用強(qiáng)迫風(fēng)冷，然后再在變壓器柜頂安裝風(fēng)道，收集變壓器的產(chǎn)熱直接排到安裝環(huán)境之外；功率單元柜與控制柜在一起安裝在一個相對獨(dú)立且封閉的房間里，也采用強(qiáng)迫風(fēng)冷，并在房間內(nèi)安裝空調(diào)來降低環(huán)境溫度，保證功率單元柜及控制柜的運(yùn)行環(huán)境。 安裝空調(diào)時為了保證變頻器的安全運(yùn)行要求空調(diào)有足夠的制冷量且有余量。由于沒有變壓器的熱量，所以按照變頻器額定功率3%的發(fā)熱量來設(shè)計(jì)空調(diào)： 6500×0.03=195(kW) 現(xiàn)場實(shí)際安裝空調(diào)數(shù)目為8臺制冷量為24kW的空調(diào)，單臺空調(diào)是獨(dú)立的，這樣保證單臺空調(diào)出現(xiàn)題目是不會影響機(jī)器的運(yùn)行。 實(shí)際運(yùn)行情況為在夏天天氣最熱的幾天里，同時7臺空調(diào)運(yùn)行，就能把環(huán)境溫度控制在27℃左右。 5.2上位機(jī)控制 由于高爐鼓風(fēng)機(jī)壓力操縱比較頻繁且精度要求比較高，綜合考慮后變頻器控制方式采用上位機(jī)控制。運(yùn)行界面如圖6所示，采用RS-485網(wǎng)絡(luò)與變頻器通訊。上位機(jī)控制方式控制變頻器的運(yùn)行頻率比模擬量控制更正確，使高爐壓力的調(diào)節(jié)更加正確，做到高爐壓力完全無波動調(diào)節(jié)，且能實(shí)時記錄變頻器的運(yùn)行數(shù)據(jù)并保存以供需要時查詢。進(jìn)一步保證高爐的穩(wěn)定運(yùn)行。 圖6 上位機(jī)運(yùn)行畫面 5.3 故障自復(fù)位 為了在變頻器故障時能最大限度的減少損失，變頻器增加了故障自復(fù)位功能，在變頻器不斷高壓電的情況下，通過軟件或故障復(fù)位按鈕設(shè)置能讓變頻器故障自復(fù)位。這可以使變頻器出現(xiàn)故障后以最快的速度再次投進(jìn)運(yùn)行。 6 變頻器的使用效果 6500kW/10kV高壓變頻器在山西永恒工貿(mào)高爐鼓風(fēng)機(jī)正式投產(chǎn)日期為2010年5月5日，至本文完成時已安全無故障運(yùn)行半年有余。高爐鼓風(fēng)機(jī)變頻改造后有以下優(yōu)點(diǎn)： 6.1節(jié)電效果明顯 在變頻器沒有安裝以前高壓電機(jī)采用定子串水電阻啟動，風(fēng)壓通過風(fēng)門調(diào)節(jié)。這樣電機(jī)始終運(yùn)行在額定狀態(tài)，變頻器安裝以后風(fēng)門全開，風(fēng)壓通過調(diào)節(jié)變頻器頻率實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)了節(jié)電的目的，下面對節(jié)電量作定量分析。 定量計(jì)算：電價按0.45元計(jì)算，一年運(yùn)行時間按330天 電機(jī)工頻年耗電量： W工=1.732×10×366×0.9×24×330 =45185247.36（度） 變頻器耗電量： W變=1.732×10×270×0.95×24×330 =35185233.6（度） 空調(diào)最大耗電量： W空=1.732×380×17.5×0.85÷1000×7×24×330 =542764.807（度） 年節(jié)省用度： F= (W工－W變－W空) ×0.45 =(45185247.36－35185233.6－542764.807) ×0.45 =9457248.953×0.45 =4255762（元） 綜上所述，變頻改造后，節(jié)能效果是非常明顯的。 6.2 變頻器軟啟動功能解決鼓風(fēng)機(jī)啟動題目 永恒工貿(mào)一共有三個廠區(qū)：鐵廠，燒結(jié)車間和鋼廠。三個廠區(qū)公用一個變壓器，變壓器容量為25000kVA。而6500kW/10kV高爐鼓風(fēng)機(jī)使用定子串水電阻方式啟動，啟動時沖擊電流大，持續(xù)時間長，這使得在鐵廠高爐鼓風(fēng)機(jī)啟動時必須讓燒結(jié)車間熱 風(fēng)機(jī)與鋼廠停止生產(chǎn)，把所有的大型用電設(shè)備停掉，然后才能啟動。這樣麻煩的啟動方式致使在設(shè)備檢驗(yàn)不出鐵時也盡量不讓高爐鼓風(fēng)機(jī)停止，這不僅讓機(jī)器的檢驗(yàn)不方便也無形中造成了大量電能的浪費(fèi)。 用上變頻器以后，變頻器帶動電機(jī)從0.5Hz軟啟動，啟動電流不超過額定電流，不僅讓高爐鼓風(fēng)機(jī)開停機(jī)極為方便，也節(jié)約了電能；還減小了啟動時對電機(jī)、風(fēng)機(jī)及整個高爐系統(tǒng)的沖擊。 6.3 減小電機(jī)振動及噪音 6500kW電機(jī)因功率大，運(yùn)行時噪音污染特別嚴(yán)重。但是高爐鼓風(fēng)機(jī)作為重要環(huán)節(jié)必須24小時有人監(jiān)護(hù)，這種環(huán)境勢必要給工人的身心健康造成嚴(yán)重傷害。最大限度的減小電機(jī)、風(fēng)機(jī)的振動，不但能改善監(jiān)護(hù)職員的工作環(huán)境，還能延長設(shè)備壽命，減少設(shè)備故障率及維護(hù)、維修用度。 6.4變頻器的其他優(yōu)點(diǎn) （1）飛車啟動功能：能夠識別電機(jī)的速度并在電機(jī)不停轉(zhuǎn)的情況下直接起動。 （2）矢量控制技術(shù)和載波移相控制技術(shù)：采用高速DSP作為中心處理器，運(yùn)算速度更快，，讓控制更精準(zhǔn)。 （3）旋轉(zhuǎn)中再啟動功能：運(yùn)行過程中高壓瞬時掉電三十秒鐘內(nèi)恢復(fù)，高壓變頻器不停機(jī)，高壓恢復(fù)后變頻自動運(yùn)行到掉電前的頻率。 （4）運(yùn)行過程中外部頻率給定信號出現(xiàn)故障（短路或開路），整機(jī)維持故障前的運(yùn)行頻率不變，給出報警信號。 （5）參數(shù)自整定功能：無須手動設(shè)置，自識別電機(jī)參數(shù)，適配于普通異步電機(jī)。 （6）整機(jī)旁路功能：在變頻器整機(jī)出現(xiàn)故障時，變頻器能提供工頻旁路，讓系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。 7 結(jié)束語 高爐鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)過變頻改造后,不僅達(dá)到了良好的節(jié)能效果,并且使整套高爐系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)步了一個臺階。這是國內(nèi)為數(shù)未幾的超大功率高壓變頻器在高爐風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用，改造是極為成功的，也說明了國產(chǎn)高壓變頻器已經(jīng)擁有了生產(chǎn)超大功率高壓變頻器的技術(shù)。 隨著國家對節(jié)能減排工作的越來越重視，企業(yè)通過各種措施降低生產(chǎn)本錢，其中變頻技術(shù)起到了關(guān)鍵作用，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，適應(yīng)了國家建設(shè)資源節(jié)約型社會的潮流。 參考文獻(xiàn) [1]山東新風(fēng)光電子使用手冊[Z]. 山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司。 [2]山東新風(fēng)光電子JD-BP38-6500F高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)山西永恒公司調(diào)試大綱。 [3]山東新風(fēng)光電子JD-BP38-6500F高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)山西永恒公司驗(yàn)收報告。(end) 相關(guān)閱讀:   ?國產(chǎn)超大功率高壓變頻器在煉鐵高爐鼓風(fēng)機(jī) ?超大功率高壓變頻器在煉鐵高爐鼓風(fēng)機(jī) ?國產(chǎn)超大功率高壓變頻器在煉鐵高爐風(fēng)機(jī)中 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