日前，工信部、国家发改委、生态环境部联合发布的《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》明确提出，绿色低碳发展是钢铁行业转型升级发展的重中之重。

钢铁企业生产过程产生的粉尘，由除尘风机引入电收尘器中,经吸附处理后与烟气一起排到大气中。传统的除尘风机运行电耗过高，同时风机工频运行振动大、噪声大，会缩短风机和电机的使用寿命，导致运行成本和维护成本高，严重影响钢铁企业的经济效益。当变频运用在除尘风机上,可对风机的速度进行有效调控，不仅可以达到除尘的效果, 还可以大幅降低烧结电耗，实现绿色节能的性能，是一种比较理想经济型的运行方式。

一、项目简介

福建某钢铁有限公司是省内唯一采用焦化－烧结－高炉－转炉－连铸－全连轧长流程的钢铁生产企业，是福建省最大的钢铁生产基地。公司具有独立完整的供应、生产、销售系统和面向市场自主经营的能力，具备年产380万吨钢规模的综合生产能力。主体生产设备全面实现电子计算机控制，实现了生产过程连续化、自动化。从意大利、瑞典等国家引进自动控制技术的连轧棒材、高速线材生产线，处于国内领先水平。

烧结工艺是为高炉作业（由矿石，通过高温使含于矿石中的氧化铁液化还原成铁）提供造矿原料，即经过烧结工艺之后的混合矿料才能上高炉进行铁的还原。钢铁生产在其热加工过程中消耗大量的燃料和矿石，同时排放大量的空气污染物。炼制过程中要求达到《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》钢铁企业超低排放指标限值，同时符合国家节能减排的要求。我司ES9000高压变频应用于该钢铁厂除尘风机和管带机上。

-ES9000高压变频技术特点-

二、高压变频方案设计

该钢铁公司烧结机项目设备运行功率过大，节流损耗高，电能浪费严重，迫切要求新方案实现节能降耗，同时满足“双碳”目标。

库马克通过对调速方式的分析,结合该钢厂烧结生产实际,确定了变频调速方式和一拖一切工频运行方式,并针对该方式带来的问题进行有益探索和提供解决方案。该方案有效解决了项目问题及隐患,最终实现以最小的投入,达到提高产量、稳定质量、节能环保和安全运行的目的。

-ES9000高压变频器运行画面-

-电机参数-

-设备支持-

-主回路设计图-

一拖一手动旁路柜包含两个隔离刀闸QS1、QS2及相关保护电机设备。正常运行时，变频器拖动电机运行，当变频出现故障时，可断开电机变频控制回路，合闸工频回路，即可保持生产持续运行；旁路柜中QS1、QS互锁，当QS1合闸时，QS2不能合闸至工频侧，保证电路回路操作安全、可靠。

三、冷却系统设计

变频器散热采用空水冷将柜内运行中散发的热量排出室外，空水冷却是一种高效、环保、节能的冷却系统。

1.空水冷交换系统

● 按满足高压变频装置冷却要求设计、制造、及安装全部冷却设施（包括机械、电气、仪表自动化设备）。冷却用空水冷、电源提供至冷却设施所在处1米处。

 

● 空水冷的风道铁板厚1.2mm热镀锌板，法兰盘2mm热镀锌板，风道与变频器风罩用法兰连接，所有连接处用M8mm镀锌螺栓固定，并采取密封（法兰与法兰；法兰与风道接口）措施。

 

● 控制系统：空水冷系统的启停及相关逻辑由变频器完成。

 

● 空水冷装置均为室外安装。

 

● 空水冷变频器装置涉及的全部水冷装置的风管、滤网等需供货，提供具体数量和安装位置等土建资料。

 

● 上述各项设计、制造、指导安装、验收标准严格按照国家相关安全消防、环保、技术、职业卫生标准规范执行。

-空水冷装置安装示意图-

2.空水冷装置技术要求

● 根据变频器室的运行条件，设计提供本次使用的空水冷设备，在变频器满负荷运行条件下保证空水冷设备出风温度不高于进水温度5℃，即进水温度≤30℃时空水冷出风口温度≤35℃。

● 每套高压变频器排气口安装一套空水冷系统，及配有应急排风阀。

● 空水冷系统安装在室外，属于户外安装型设备，具有足够的机械强度和防水功能。

● 动力电源为独立供电，380VAC，三相五线制；空水冷系统设有总断路器保护，每台风机均设有过流和过载保护，每台换热器均有漏水报警功能。

● 冷却装置内独立配置增压风机，增压风机采用品牌高品质高风量符合现场工况的风机。增压风机安装可靠，风机风压、风量冗余设计，每台风机电源单独控制，可随时切换，电气控制部分连接方便、可靠。

● 空水冷系统设计有冷却器运行、故障检测功能，冷却器预留远方启、停操作接口，提供漏水报警、风机故障报警信号（无源触点，闭合时表示故障），并提供与变频器的信号连接端子。

● 空水冷系统换热器采用铜管串铝箔翅片结构，冷却水工作水压为0.2-0.4Mpa，循环水质要求要洁净，符合工业冷却循环水质标准，且对空水冷设备换热器铜金属无腐蚀。

● 空水冷系统应设计有检修门和起吊装置，方便安装、检修、维护。

四、系统运行效果

福建泉州钢铁烧结改建工程采用库马克ES9000高压变频器，厂内所驱动设备连续无故障运行至今。ES9000的优异性能、高可靠性设计完全能够满足现场的烧结机工艺需求，在降低设备故障率、提高系统自动化水平和减少现场设备维护量方面效果显著，同时节约了大量电能，切实响应了国家节能降耗的号召，经济效益和社会效益非常可观。

ES9000高压变频器改造效果：

1. 节能降耗

采用ES9000高压变频器根据现场生产需要通过改变风机及电动机的运行速度，平均节电率达30%以上，节电效果显著。

 

2. 软启软停，减少了对设备的冲击

合理的设定加速和减速时间，使启、停机过程设备的冲击得到明显改善，平均运行速度的降低，使压力和磨损大幅减少，延长了设备使用寿命，减少了维修的费用。

 

3. 空水冷却，高效环保的散热方案

与传统冷却方案相对比，空水冷方案具有粉尘度低、维护量小，提高设备安全稳定性能等优势；其对降低辅助冷却系统运营成本, 实现高压变频节能项目收益最大化，具有积极意义。

库马克依托多年的自动化行业的应用经验，始终肩负“绿色钢铁的驱动者,低碳生活的领航者”的新时期历史使命，不仅在钢铁行业的工艺流程具备独到的方案解决能力，也在煤炭、有色、石油、化工、装备制造业等多个领域拥有专业成熟的自动化解决实力；在不断为企业取得显著的经济效益的同时,也在坚定地践行我国节能降耗的发展目标。