CIMR-HVSDC6900高壓變頻器在干熄焦循環(huán)風機上的應用

0 引言

杭州鋼鐵集團公司于2005 年1 月開始進行干熄焦項目的建設，在氣體循環(huán)系統(tǒng)風機設備的設計選型中，采用了日本安川電機生產(chǎn)的CIMR-HVS-DC6900高壓變頻器對循環(huán)風機進行變頻調(diào)速控制。自2006年4月投產(chǎn)運行至今，運行情況良好。下面就該變頻裝置的設計選型、性能特點及運行狀況作一介紹。

1 干熄焦循環(huán)風機的工藝要求

干熄焦循環(huán)風機是干熄焦氣體循環(huán)系統(tǒng)中的核心設備，循環(huán)風機為氣體循環(huán)提供動力并根據(jù)工況調(diào)節(jié)循環(huán)風量，控制排焦溫度及鍋爐入口溫度。在干熄焦氣體循環(huán)系統(tǒng)的設計中，循環(huán)風機的控制方式一般有兩種：循環(huán)風機不調(diào)速，采用翻板閥門來調(diào)節(jié)風量;循環(huán)風機采用液耦或變頻調(diào)速來調(diào)節(jié)風量。一般國內(nèi)所上的干熄焦項目均采用變頻調(diào)速方式。循環(huán)風機采用變頻調(diào)速可以更精確地調(diào)節(jié)循環(huán)氣體的流量，有利于干熄焦鍋爐的穩(wěn)定運行。

1.1 杭鋼干熄焦循環(huán)風機系統(tǒng)的工藝技術參數(shù)

1.1.1 循環(huán)風機

型號N O.13DMPC(BD)

形式雙吸式離心風機

循環(huán)風量120 000 m3/h

壓力10 kPa(入口側約-3.8 kPa，

出口側約6.2 kPa)

轉(zhuǎn)速360~1 480 r/min

1.1.2 高壓電機

型號HEK-BIO

額定功率780 kW

額定電壓6 kV

額定電流85.9 A

額定轉(zhuǎn)速1 500 r/min

額定頻率50.8 Hz

效率95%

1.2 杭鋼干熄焦循環(huán)風機系統(tǒng)的工藝控制要求

循環(huán)風機的風量要求隨著干熄焦系統(tǒng)排焦量的變化而變化，主要目的是穩(wěn)定系統(tǒng)的排焦溫度及鍋爐入口溫度，風量的調(diào)節(jié)通過循環(huán)風機變頻調(diào)速來實現(xiàn)。

1)變頻器要求有遠程及本地兩種控制方式當選擇開關打到遠程位置時，控制權交給干熄焦中控室EI 系統(tǒng)的后臺上位工控機，當選擇開關打到本地位置時，控制權交給變頻器。

2)變頻器與干熄焦PLC 控制系統(tǒng)的接口干熄焦PLC 為Quantun 140 系列，通訊時以干熄焦PLC作為主站，變頻器內(nèi)置控制器的PLC 為從站，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。信息包括故障報警(綜合)、變頻運行頻率、電流、轉(zhuǎn)速、速度給定、工藝聯(lián)鎖等信號。

3)變頻器與循環(huán)風機現(xiàn)場接口變頻器與電機就地操作箱及高壓開關柜的控制以硬線連接方式實現(xiàn)。

4)人機界面設定頻率正常工作時，循環(huán)風機的入口擋板全開，在干熄焦中控室EI系統(tǒng)的上位工控機畫面上給定頻率，控制風機的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)風量。

2 CIMR-HVSDC6900 高壓變頻器調(diào)速系統(tǒng)的性能特點

根據(jù)干熄焦循環(huán)風機的工藝參數(shù)特點及相關的控制技術要求，杭鋼集團公司和設計院經(jīng)過充分的調(diào)研和認證，決定采用日本安川電機生產(chǎn)的IMRHVSDC6900

高壓變頻器對循環(huán)風機進行變頻調(diào)速控制。

2.1 CIMR-HVSDC6900高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)

該系統(tǒng)原理結構簡圖，如圖1所示。

2.2 CIMR-HVSDC6900高壓變頻器性能特點

該高壓變頻器的相關技術參數(shù)如下。

型號CIMR-HVSDC6900

額定功率1 200 kV·A

額定輸出電壓6 000/6 600 V

額定輸入電壓6 000/6 600(1依10%)V

最大輸出頻率50/60 Hz

頻率控制精度依0.5 %

頻率輸入分辨率0.03 Hz

功率因數(shù)0.95以上

效率約98%