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低压变频装置在转炉煤气系统的应用

发布日期:2012-04-19   作者:邯郸钢铁集团西区设备动力部 黄泽琳 李占滨   浏览次数:49630
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【摘   要】:本文结合转炉煤气生产的实际情况,介绍了西门子变频器在转炉煤气系统的应用,使我厂取得了显著的经济效益。

1引言
邯钢西区能源中心精制煤气加压站有一座15万立米煤气柜和四台煤气加压机,它的功能是回收一炼钢转炉煤气并向邯宝公司电厂和煤气混合站供转炉煤气。1#2#加压机使用软启动器控制,3#4#加压机使用变频器控制,根据转炉煤气回收的气量和用户需要气量进行自动和手动控制,同时具有转炉煤气柜柜位低和一氧化碳超标联锁跳闸功能。

2工艺要求和控制方式
2.1工艺参数(见表1
1 工艺参数
 
项目
数据
 
项目
数据
加压机参数
型号
2378A/470
电机参数
型号
YB355-2
效率
83.8%
额定功率
220kW
额定流量
29988m3/h
额定电压
380V
风机全压(Pa
19500
额定电流
384A
类型
离心
额定转速
2983rpm
台数
4
类型
鼠笼
输入功率
181.8kW
绝缘
F
2.2工艺要求
根据煤气回收量和气柜柜位控制加压机运行和停止,当气柜煤气量达到3万立米并且煤气量一直增加时,开一台变频加压机;若煤气量仍继续增加并且柜位达到约10时,再增开一台工频加压机;当回收的煤气仍继续增加时,再增开一台工频加压机。当回收的煤气量逐渐减少时,逐步停止加压机。
2.3控制方式
变频控制分开环和闭环控制(恒压供气)两种,加压站的控制方式为开环运行,可以选择上位控制和本地控制。本地控制时变频器选用第一套CDS和第一套MDS控制;远程控制时选用第二套CDS和第二套MDS控制。
3设备选型
由于变频调速在节能、调速精度、调速范围等方面具有同其它调速装置无法比拟的优越性,并且可以方便实现同自动化控制系统的通讯。结合本单位的实际情况,决定使用西门子6SE70系列变频装置分别带3#4#机运行。选择西门子6SE70变频器原因:
1)可靠性高;
2)故障率低;
3)具有很强的逻辑编程能力;
4)厂内同类型变频器较多,备件方便。
4控制原理
4.1变频器控制原理
变频器控制原理图如图1所示:KC1­——变频装置故障继电器;KC2——控制风机运行/停止的继电器;KC3——变频器运行继电器;KA11——控制变频器运行/停止继电器(机旁/远程共用);KA12——机旁/集中选择;KA13——变频器禁止/允许继电器
机旁控制原理:KA12断开选择变频器第一套控制参数;KA13闭合允许变频器工作;KA11闭合,变频器运行;KC3得电提供信号接点;KC2得电控制电机风扇运行。
远程控制原理:KA12闭合选择变频器第二套控制参数;KA13闭合允许变频器工作;KA11闭合,变频器运行;KC3得电提供信号接点;KC2得电控制电机风扇运行。

 
1 变频器控制原理
4.2电机风扇与变频器联锁控制原理
电机风扇与变频器联锁控制原理图如图2所示:由于选用的是变频电机,电机带强制冷却风扇,因此设计电机冷却风扇回路,同时也设计了电机与冷却风扇的联锁跳闸功能。当风扇故障时,检测风机反馈信号,延时间10秒,变频器跳闸。通过使用两个自由功能块(U950.97U297.F)对风扇和变频联锁功进行编程。
变频起动前:U272.01=0→U272.02=0→B0662=1→U296=1→B532=1→P575=1→变频器允许起动;
变频起动后:U272.01=1→U272.03=1→B0662=1→U296=1→B532=1→P575=1→变频器在运行;
    风扇故障:U272.01=1→U272.03=0→B0662=1→U296=0→B532=0→P575=0→变频器故障停机。

 
2 电机风扇与变频器联锁逻辑图
5参数设置(见表2
2 变频器、电机参数
参数代号
标号
参数值
参数代号
标号
参数值
参数代号
标号
参数值
P102
001
384
P590
001
20
U272
002
1
P106
001
0.86
P554
001
18
U272
003
16
P107
001
50
P559
001
22
U950
97
6
P108
001
2980
P640
001
21
U296
 
662
P109
001
1
P640
002
22
U297
 
10
P401
001
90
P643
001
16
U298
 
1
P443
001
41
P643
002
15.32
U951
67
6
P651
001
106
P644
001
4
P575
 
532
P652
001
104
P644
002
4
P443
002
11
P653
001
104
U272
001
104
P554
002
18
P559
002
22
           
6设备运行情况及运用变频器后的优越性
1)试运行时,电机在频率2529之间存在机械共振,后设置变频跳跃频率点,避开共振区,加压机稳定运行;实际调速时,可降到额定的45%,各种参数符合其特性曲线。
2)变频器自身保护功能完善,保护功能更多,更灵敏,加强了对电机的保护。
3)变频系统安装、调试在20111月份完成并开始运行。通过变频可以减少工作人员的工作量、保护管道、节省电耗,在选型及可行性认证中加压站投入了比较大的精力。
7结束语
变频装置其节能效果明显,采用变频调速后,实现了电机的软启动,延长了电机的寿命,同时出口阀门全开,减少了对管道的震动和磨擦,为我厂创造了可观的经济效益。


作者简介
黄泽林(1970-)女工程师,现任职于邯郸钢铁集团西区设备动力部。
参考文献(略)
 

 
 
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