窯尾高溫風(fēng)機(jī)液力耦合器與變頻調(diào)速效果分析

周 君（山東申豐水泥集團(tuán)有限公司，山東 棗莊 277300）

1 存在的問題

申豐公司5 000 t/d熟料生產(chǎn)線，配備的窯尾高溫風(fēng)機(jī)抽引窯尾廢氣，為進(jìn)一步降低設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)功率節(jié)能降耗，對高溫風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造。設(shè)備基本參數(shù)見表1。

表1 設(shè)備基本參數(shù)

我公司高溫風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制主要采用液力耦合器，主要存在的問題：

（1）調(diào)速范圍有限且轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，低速時(shí)電機(jī)功率并未降低且容易導(dǎo)致液耦發(fā)熱。

（2）液耦運(yùn)行工況要求嚴(yán)格，損壞后以更換為主，異常工況下適應(yīng)性差。

（3）作為電機(jī)和葉輪的連接件，出現(xiàn)問題必須停窯檢修，影響產(chǎn)量和效益，增加設(shè)備運(yùn)行隱患點(diǎn)。

（4）自身傳動效率60%～90%，損耗部分能量。

2 改造過程及效果

經(jīng)過系統(tǒng)化的討論及方案確定，通過拆除液力耦合器，將電機(jī)基礎(chǔ)前移并重新制作電機(jī)底座，電機(jī)與風(fēng)機(jī)葉輪主軸通過聯(lián)軸器連接方式，減少液力耦合器連接的能量損耗。同時(shí)啟用智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)速。

智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)特點(diǎn)：

（1）頻率波動，電動機(jī)仍在該頻率的同步轉(zhuǎn)速附近運(yùn)行，實(shí)際影響轉(zhuǎn)速小。

（2）調(diào)速范圍寬，在額定范圍內(nèi)變頻調(diào)速具有較高的調(diào)速裝置效率。

（3）故障時(shí)不影響設(shè)備運(yùn)行，采用工頻模式設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。高溫風(fēng)機(jī)運(yùn)行直接影響到回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)，變頻故障，風(fēng)機(jī)使用工頻運(yùn)轉(zhuǎn)，不影響設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，提高了設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

因此，智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)不僅完全可以取代液力耦合器調(diào)速，同時(shí)經(jīng)濟(jì)效益和安全運(yùn)行能力也優(yōu)于液耦。

改造前后示意圖見圖1。

圖1 高溫風(fēng)機(jī)改造前后示意圖

改造后，風(fēng)機(jī)智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、調(diào)速效果良好，提速穩(wěn)定。

3 經(jīng)濟(jì)效益分析

我廠采用的智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)。近兩年高溫風(fēng)機(jī)運(yùn)行功率采集數(shù)據(jù)見表2。

表2 高溫風(fēng)機(jī)改造前后運(yùn)行功率 kW/h

由于我廠處于北方，環(huán)保因素年設(shè)備運(yùn)行時(shí)間約為5 000 h。通過數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，高溫風(fēng)機(jī)改造后，功率節(jié)省約91 kW/h，年可節(jié)省電費(fèi)27萬元（合作電廠供電）。采用市電供電及南方地區(qū)無冬季停窯地區(qū)節(jié)省費(fèi)用更高，改造效果良好。