普传科技变频器在水泥行业中的节能实践

0 引言

通过了解水泥制造工艺及对水泥厂生产设备的实际考察研究得知，大部分水泥厂的设备，尤其是一些大功率设备在生产过程中，绝大部分时间都不是满负荷运行，并且设备运行的自动化程度相当低，几乎完全靠人工调节，如机立窑供风系统、成球预加水系统、生料均化给料系统、水泥选粉系统、机立窑卸料系统等。鉴于此，普传科技股份有限公司结合改造几十条水泥生产线的实践经验，开发出比较成熟的用于水泥厂五大生产系统的变频调速控制的改造方案，这些方案投资少，安装、调试及控制方便，运行可靠，节电效果明显，并提高了生产过程的自动化程度和加工工艺精度，受到水泥制造行业的好评。

大连某水泥公司共有三条水泥生产线，对其中的一台132 kW 选粉风机进行变频改造，经过一段时间的测试证明节能效果特别明显。以后陆续对立窑上的送风机、选粉机、选粉风机及盘塔送料等的电机进行了变频改造，电机功率从1.5 kW到250 kW 共130 台。改造后的实际测试情况证明，在几个月的时间里靠节约的电费就可收回整体投资，在以后的生产经营中也能够以较低的生产成本在市场的竞争中处于更有利的位置。

1 机立窑供风系统变频改造

老水泥企业的机立窑供风系统是通过调节挡风板的开启角度来满足烧结时不同的用风量，有如下缺点：电能浪费严重;调节精度差;启动电流对电网冲击大;电机及风机的转速高，负荷强度重;起动时机械冲击大，设备使用寿命低;噪声大，粉尘污染严重等。

改造后的变频供风系统是在保留原供风系统的基础上并联增加一套变频回路，形成双回路可转换控制系统，特点如下：

1)节电效果好(改造后电机大部分时间运行在35耀40 Hz即可满足用风量，节电率大于20%);

2)具有软起功能，降低负荷强度，延长设备使用寿命，启动电流小，相当于增加电网容量;

3)调节风量精度准确、方便;

4)无需旁通放风，减少水泥粉尘污染等。

改造后的测试结果如表1 所列。

2 成球供水系统

生料成球工序是影响水泥熟料烧结质量的关键工序之一，其中水、料比例直接影响成球好坏。应用变频器后能通过跟踪生料供给量对成球预加水泵的转速进行无级调速，从而实现全自动化的闭环控制，使料水配合稳定，成球效果良好，大大提高了水泥烧结的质量。

3 生料均化给料系统

为确保产品质量必须最大限度消除输送生料量的随机波动，故实现均化是必要的。以往螺旋给料机“堵料”、“亏料”现象经常发生，间断给料不仅影响生产，而且造成机械设备和电器设备的损伤。采用变频技术对此系统改造后，将所有送料口处的送料电机通过变频器进行同步无级调速，实现了等比例送料，操作人员只需观察螺旋给料机的总输料量，调整送料电机转速快慢即可。这样大大提高均化效果，从制造工艺角度考虑，减少非生产时间50%左右。

4 水泥选粉系统

选粉系统分选粉机和选粉风机两部分，选粉机由滑差电机调速，选粉风机靠调节挡风板角度调节用风量，系统存在操作工艺复杂、调节精度差、电能浪费严重等缺点，特别由于水泥制造环境粉尘严重，故滑差头故障率特别高，维修困难。变频改造后，只要将电机调节到一个特定的转速就能选出所需要的细度的颗粒，在节电的同时还做到了连续化、自动化生产，综合效益明显。节能效果如表2所列。

5 立窑卸料系统

为使水泥烧结过程中加料、供风、卸料三者达到平衡，普遍采用滑差电机(电磁调速电机)来控制盘塔式卸料装置的运行，该电机不但防护等级满足不了水泥生产现场环境的需要，而且在相同输出转速的条件下消耗的功率也比Y系列电机高出20%左右，在降低转速时相差更多，因此采用变频调速系统代替滑差调速后，不但可以解决上述的缺点，且调速性能远远高于滑差调速电机，在节电的同时维修费用也大大降低。卸料系统变频改造效果如表3 所列。

6 新型干法水泥熟料生产线

国家发改委等部门2006年“关于加快水泥工业结构调整的若干意见”确定水泥工业结构调整的指导思想和目标：2010 年水泥预期产量12.5亿t，其中新型干法水泥比重提高到70%，累计淘汰落后生产能力2.5 亿t。企业平均生产规模由2005 年的20 万t 提高到40 万t 左右;新型干法水泥吨熟料热耗由130 kg 下降到110 kg 标准煤，水泥单位产品综合能耗下降25豫等。

6.1 工艺流程

水泥生产工艺流程如图1 所示。

6.2 新型干法水泥生产线简介

大连某水泥制造有限公司3000 t/D 新型干法水泥熟料生产线，采用PS7000 系列变频节能柜共17 套。配置如表4 所列。

6.3 经济效益

按保守预计，节电率25豫，年生产300 天，每天24 小时计算，则节电效果为1 559伊80%伊25%伊24=7 483(kW·h ) /天，7 483伊30=224 496 (kW·h )/月，224 486(kWh )/月伊10 月越2 244 860 (kW·h )/年，每kW·h电费按0.50 元计算，则年节省电费为2 244 860伊0.5=1 122 430 元(正常工作时按额定功率的80豫计算)。

7 结语

变频技术在水泥行业中的应用，不仅可以节能、减少维修和维护工作量，降低水泥生产成本，而且还能稳定工艺以提高水泥质量。普传科技，作为致力于节能减排技术推广和产品应用的专业厂商，为水泥等行业的节能减排事业做出了自己的贡献。