如何利用变频器 做好水泥厂的降耗增效工作？

　　目前，水泥行业的竞争非常激烈，但关键还是制造成本的竞争，而电动机电耗占成本30%，因此，做好电动机的降耗增效工作就显得极为重要。

　　水泥厂主要有生料磨排风机、窑尾废气处理风机、罗茨风机、水泥磨排风机、煤磨风机、蓖冷机风机、选粉机、循环水泵、给水泵等。由于变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系，通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。

　　水泥厂电动级设备变频器的应用

　　1.变频在空气压缩机上的应用

　　空压机恒压供气使用变频器与压力控制构成闭环控制系统，使压力波动减少1.5%，降低噪音、减少振动。保证设备长期稳定运行，从而减少了设备维护工作量，延长了设备使用寿命。用变频器后，空压机可在任何压力下随意起动，打破了以前不允许带压起动的规定，起动电流也较以前大大降低。通过使用变频器后的实例，多数压缩机节电率约在20%左右。

　　2.变频器在立窑罗茨风机上的应用

　　立窑煅烧熟料所耗的电能中，罗茨鼓风机的电耗一般占60%左右，随着电价的调整，电费在水泥生产成本中说所占的比例越来越高。因此，降低鼓风机的能耗成为提高企业经济效益的重要一环。

　　对罗茨风机可由变频器改变风机的供电电源频率进行无级调速来调节风量，重庆地维水泥有限公司在1号窑132kW罗茨风机上安装变频器，节电率高达62.2%。吨熟料电耗由安装变频器前的15.22度下降到安装后的5.55度；河南焦作水泥厂在10000t/d水泥熟料旋窑生产线生料流态化系统55kW罗茨风机上安装了变频器后节电率高达73.2%，平均每日用电量由安装前的606度下降到安装后的162度，每日节电444度。

　　3.变频器在离心风机上的应用

　　有某些水泥厂是采用高压离心式风机进行供风，该种水泥窑的风量调节是通过风门开启度对风量进行调节。对离心风机的变频调速改造同样有巨大的节能潜力。这是因为离心式风机设备的流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，功率与转速的立方成正比。因此，在调节风量或流量时，如降低20%的风量或流量，功耗则会下降50%，但是必须注意，转速与压力是成平方关系，当转速下降20%时，压力则会下降60%，因此必须注意工艺要求的压力范围不能象罗茨风机那样，不用考虑转速与风压的关系。

　　4.变频器在立窑卸料机上的应用

　　立窑卸料机若采用滑差调速电机，其转速通常控制在300～1000rpm(工艺上根据窑的情况，对卸料速度进行控制的)。采用变频调速的方法取代滑差电机，经过多个厂家应用结果表明，平均节能达40%左右，这是因为滑差调速是一种耗能的低效调速方法。

　　由下列公式可知：滑差电机主电机轴的输出功率：P0 = KM0N0(P0表示输出功率，M0表示负载转速，N0表示电机转速，K为常数)滑差头输出功率P1 = KM0N1(P1表示输出功率，N1表示滑差头转速)滑差头损耗功率：P=P0- P1= KM0(N0—N1)由此可见，滑差电机的转速越低，浪费能源越大，而卸料机的转速通常在400rpm左右运行，因此改用变频调速的方法会有50～60%的节能效果。

　　5.变频器在选粉机上的应用

　　重庆某水泥有限公司的旋风式选粉机，原设计由JZT392-4型75kW电磁调速异步电动机(滑差电机)拖动，其优点是调速系统简单，价格低廉，有一定的调速范围，缺点也较多：电机本体噪音高、振动大、能耗高、无功损耗大、轴承故障率特别高，滑差控制仪安装于粉尘飞扬的电机旁边，多次出现带负荷起动,不能调速和突然失速等故障，现场维护量大，影响整个系统的安全运行。

　　6.变频器在预加水成球系统中的应用

　　目前，预加水成球技术在立窑水泥厂中应用已相当普遍。它在提高成球质量，改善煅烧操作条件，提高立窑熟料产量和质量方面取得了比较明显的效果。其结合微机双回路调节器，就能实现水料比例自动跟踪，自动调节，做到恒压供水。调节及时，极大地减轻了工人的劳动强度，同时也改善了成球质量，使预加水系统真正起到预湿成球的作用，为立窑生产出优质高产的熟料创造了条件。

　　7.变频器在成球供水系统中的应用

　　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，料水配合稳定，成球效果良好，大大提高水泥烧结质量。此系统改造主要为提高自动化程度和制造工艺水平考虑，由于功率较小省电效果还在其次。

　　8.变频器在生料均化给料系统中的应用

　　此系统用变频改造后，将所有送料口处的送料电机用变频器进行同步无级调速，等比例送料，提高均化效果，此点也是从制造工艺角度考虑。

　　9.变频器在水泥选粉系统中的应用

　　水泥选粉系统的工作原理是根据所生产的水泥的标号的不同，调节选粉机和选粉风机的转速，从而选出不同细度的水泥制品。老式选粉机要调整风机轴上的扇叶的数量和角度，经过对比试验达到所要求的选粉细度；新式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。这两种系统都存在操作工艺复杂、调节精度差、浪费电能严重的缺点，特别是滑差点机不但费电，由于水泥制造环境粉尘严重，因此滑差头骨胀率特别高，维修困难。变频改造后，不管是老式系统还是新式系统，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，在节约电能的同时还做到了连续化、自动化生产，既提高了劳动效率，又降低了劳动强度，综合效益明显。

　　10.变频器在立窑卸料系统中的应用

　　为使水泥烧结过程中加料、供风、卸料三平衡，立窑普遍采用滑差电机(电磁调速电机)做为盘塔式卸料装置的动力，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，解决以上所诉的缺点，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，在各行业得到普遍应用。

　　应用变频器对可以调速的电机进行控制，在节约大量电能的同时，还具有软起功能，同时降低了电机的起动电流和运行电流，降低整个电力系统和机械系统启动和工作时的负荷强度，延长了机械部件的使用寿命。另外对滑差电机的变频改造提高了电机的防护等级，减少了因环境恶劣而造成的电机故障率。

　　变频器在水泥厂的应用还不止这些，比如说回转窑球磨机、卸料圆、盘给料机、双管绞刀裙、板喂料机调速皮带称喂、煤绞刀、蓖冷机等一切需交流调速的设备都可以采用变频调速器。因此，通过实践证明，变频改造具有显著的节电效果，是一种理想的调速控制方式。既提高了设备效率，又满足了生产工艺要求，带来直接和间接的经济效益。