日前，工信部、國家發改委、生態環境部聯合發布的《關于促進鋼鐵工業高質量發展的指導意見》明確提出，綠色低碳發展是鋼鐵行業轉型升級發展的重中之重。

鋼鐵企業生產過程產生的粉塵，由除塵風機引入電收塵器中,經吸附處理后與煙氣一起排到大氣中。傳統的除塵風機運行電耗過高，同時風機工頻運行振動大、噪聲大，會縮短風機和電機的使用壽命，導致運行成本和維護成本高，嚴重影響鋼鐵企業的經濟效益。當變頻運用在除塵風機上,可對風機的速度進行有效調控，不僅可以達到除塵的效果, 還可以大幅降低燒結電耗，實現綠色節能的性能，是一種比較理想經濟型的運行方式。

一、項目簡介

福建某鋼鐵有限公司是省內唯一采用焦化－燒結－高爐－轉爐－連鑄－全連軋長流程的鋼鐵生產企業，是福建省最大的鋼鐵生產基地。公司具有獨立完整的供應、生產、銷售系統和面向市場自主經營的能力，具備年產380萬噸鋼規模的綜合生產能力。主體生產設備全面實現電子計算機控制，實現了生產過程連續化、自動化。從意大利、瑞典等國家引進自動控制技術的連軋棒材、高速線材生產線，處于國內領先水平。

燒結工藝是為高爐作業（由礦石，通過高溫使含于礦石中的氧化鐵液化還原成鐵）提供造礦原料，即經過燒結工藝之后的混合礦料才能上高爐進行鐵的還原。鋼鐵生產在其熱加工過程中消耗大量的燃料和礦石，同時排放大量的空氣污染物。煉制過程中要求達到《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》鋼鐵企業超低排放指標限值，同時符合國家節能減排的要求。我司ES9000高壓變頻應用于該鋼鐵廠除塵風機和管帶機上。

-ES9000高壓變頻技術特點-

二、高壓變頻方案設計

該鋼鐵公司燒結機項目設備運行功率過大，節流損耗高，電能浪費嚴重，迫切要求新方案實現節能降耗，同時滿足“雙碳”目標。

庫馬克通過對調速方式的分析,結合該鋼廠燒結生產實際,確定了變頻調速方式和一拖一切工頻運行方式,并針對該方式帶來的問題進行有益探索和提供解決方案。該方案有效解決了項目問題及隱患,最終實現以最小的投入,達到提高產量、穩定質量、節能環保和安全運行的目的。

-ES9000高壓變頻器運行畫面-

-電機參數-

-設備支持-

-主回路設計圖-

一拖一手動旁路柜包含兩個隔離刀閘QS1、QS2及相關保護電機設備。正常運行時，變頻器拖動電機運行，當變頻出現故障時，可斷開電機變頻控制回路，合閘工頻回路，即可保持生產持續運行；旁路柜中QS1、QS互鎖，當QS1合閘時，QS2不能合閘至工頻側，保證電路回路操作安全、可靠。

三、冷卻系統設計

變頻器散熱采用空水冷將柜內運行中散發的熱量排出室外，空水冷卻是一種高效、環保、節能的冷卻系統。

1.空水冷交換系統

● 按滿足高壓變頻裝置冷卻要求設計、制造、及安裝全部冷卻設施（包括機械、電氣、儀表自動化設備）。冷卻用空水冷、電源提供至冷卻設施所在處1米處。

 

● 空水冷的風道鐵板厚1.2mm熱鍍鋅板，法蘭盤2mm熱鍍鋅板，風道與變頻器風罩用法蘭連接，所有連接處用M8mm鍍鋅螺栓固定，并采取密封（法蘭與法蘭；法蘭與風道接口）措施。

 

● 控制系統：空水冷系統的啟停及相關邏輯由變頻器完成。

 

● 空水冷裝置均為室外安裝。

 

● 空水冷變頻器裝置涉及的全部水冷裝置的風管、濾網等需供貨，提供具體數量和安裝位置等土建資料。

 

● 上述各項設計、制造、指導安裝、驗收標準嚴格按照國家相關安全消防、環保、技術、職業衛生標準規范執行。

-空水冷裝置安裝示意圖-

2.空水冷裝置技術要求

● 根據變頻器室的運行條件，設計提供本次使用的空水冷設備，在變頻器滿負荷運行條件下保證空水冷設備出風溫度不高于進水溫度5℃，即進水溫度≤30℃時空水冷出風口溫度≤35℃。

● 每套高壓變頻器排氣口安裝一套空水冷系統，及配有應急排風閥。

● 空水冷系統安裝在室外，屬于戶外安裝型設備，具有足夠的機械強度和防水功能。

● 動力電源為獨立供電，380VAC，三相五線制；空水冷系統設有總斷路器保護，每臺風機均設有過流和過載保護，每臺換熱器均有漏水報警功能。

● 冷卻裝置內獨立配置增壓風機，增壓風機采用品牌高品質高風量符合現場工況的風機。增壓風機安裝可靠，風機風壓、風量冗余設計，每臺風機電源單獨控制，可隨時切換，電氣控制部分連接方便、可靠。

● 空水冷系統設計有冷卻器運行、故障檢測功能，冷卻器預留遠方啟、停操作接口，提供漏水報警、風機故障報警信號（無源觸點，閉合時表示故障），并提供與變頻器的信號連接端子。

● 空水冷系統換熱器采用銅管串鋁箔翅片結構，冷卻水工作水壓為0.2-0.4Mpa，循環水質要求要潔凈，符合工業冷卻循環水質標準，且對空水冷設備換熱器銅金屬無腐蝕。

● 空水冷系統應設計有檢修門和起吊裝置，方便安裝、檢修、維護。

四、系統運行效果

福建泉州鋼鐵燒結改建工程采用庫馬克ES9000高壓變頻器，廠內所驅動設備連續無故障運行至今。ES9000的優異性能、高可靠性設計完全能夠滿足現場的燒結機工藝需求，在降低設備故障率、提高系統自動化水平和減少現場設備維護量方面效果顯著，同時節約了大量電能，切實響應了國家節能降耗的號召，經濟效益和社會效益非常可觀。

ES9000高壓變頻器改造效果：

1. 節能降耗

采用ES9000高壓變頻器根據現場生產需要通過改變風機及電動機的運行速度，平均節電率達30%以上，節電效果顯著。

 

2. 軟啟軟停，減少了對設備的沖擊

合理的設定加速和減速時間，使啟、停機過程設備的沖擊得到明顯改善，平均運行速度的降低，使壓力和磨損大幅減少，延長了設備使用壽命，減少了維修的費用。

 

3. 空水冷卻，高效環保的散熱方案

與傳統冷卻方案相對比，空水冷方案具有粉塵度低、維護量小，提高設備安全穩定性能等優勢；其對降低輔助冷卻系統運營成本, 實現高壓變頻節能項目收益最大化，具有積極意義。

庫馬克依托多年的自動化行業的應用經驗，始終肩負“綠色鋼鐵的驅動者,低碳生活的領航者”的新時期歷史使命，不僅在鋼鐵行業的工藝流程具備獨到的方案解決能力，也在煤炭、有色、石油、化工、裝備制造業等多個領域擁有專業成熟的自動化解決實力；在不斷為企業取得顯著的經濟效益的同時,也在堅定地踐行我國節能降耗的發展目標。