烧结环冷鼓风机永磁节能改造

贺鹏

摘 要：本文简述了新钢烧结厂6#、7#、8#烧结机环冷鼓风机高压电机取消了原有的工频供电模式，采用绕组式永磁控制方式控制电机转速，达到提高生产效率、降低能耗的目的。从传动技术角度来看，调速运行是国际公认的最佳节能方式。

关键词：永磁调速； 能耗

一、前言

环冷鼓风机即环式冷却机，在冶炼中用于对烧结后得到的烧结矿进行鼓风冷却，作为环冷主要冷却设备的鼓风机在生产过程中耗电量非常大，为了保证冷却效果，鼓风机一般都是处于满负荷运转状态，鼓风量经常会比实际需要的要大，导致了电能的浪费。

在资源紧缺、节能减排呼声高涨的今天，节能运行已经成为国内外相关领域的研究热點。环冷鼓风机其作用为给烧结完成的烧结矿鼓风散热，以达到避免烧坏下道工艺设备的目的。除夏季外，风门可根据工艺要求动态降到一半左右运行，具有较大节能空间，且对余热发电无影响。

6#、7#、8#烧结机采用的是YKK5603-8W的环冷鼓风机，电机额定电流为52.6A，额定功率为710KW。环冷鼓风机可根据生产工艺调节风门开度。工频状态下全风门开启电机平均电流为35A，半风门开启为30A。

二、永磁调速器原理

永磁调速器按现有产品分类共有两种，一种是涡流式永磁调速器，一种是绕组式永磁调速器，其中涡流式永磁调速器除调节气隙的执行器外其余皆为纯机械结构。绕组式永磁调速器介于变频器与涡流式永磁调速器之间，它并不通过气隙进行调节，而是通过绕组中电流产生电磁场与原永磁场相互作用传递扭矩，达到调节转速的目的。本文主要针对绕组式永磁调速器进行阐述。 绕组式永磁转差调速器有如下主要特点：

1、抗干扰，对电网无谐波污染。

永磁转差调速器没有变频器对电网所产生的高次谐波污染。

2、具有离合器功能

绕组永磁耦合调速器是没有机械动作的离合器，非接触没有摩擦和磨损的离合器，可现场设置过载保护量，同时通过对电流进行调节，控制扭矩大小来达到软起重负载的目的。由于其结构特性可以达到对频繁负载起停不停电机，减少电机损耗。

3、低速（含零速或负转速）大转矩长时间连续运行

绕组永磁耦合调速器可在低速（含零速或负转速）大转矩长时间连续运行，且运行效率保持96%以上。

三、实施步骤及效果

在面对6#、7#、8#烧结机高压配电室内已无多余空间（无法增加变频器配电柜），且环冷机处于粉尘环境，现场场地受限，不便建设变频器室的情况下。永磁耦合调速器具有系统结构简单、尺寸小，控制容易，对环境要求低，在节电性能方面对变频器有替代作用等优势。综合使用维护成本低于高压变频调速器，无需特制变频电机（普通电机即可）。

根据现场实际情况，将调速器与原有联轴器进行替换，将电机后移2米，重新施放电缆等。利用已有的烧结机施耐德PLC控制系统，将该调速器相应信号进行定义并编制程序，从低配室提供低压动力电源，原高压电机底座后移，并制作相应的高低压对接电缆。要求原有控制程序及画面不变，新增永磁调速器操作画面，画面上增设频率给定（0%-100%对应4-20ma），可给定范围为低限位30%，高限位100%，启动按钮，停止按钮，调速器备妥信号，轻故障报警，重故障报警，频率反馈，调速器运行反馈信号，手自动位信号，温度信号2个（驱动、非驱动），振动信号2个（驱动、非驱动）。

按照全年97%作业率，根据现有情况平均40%节电率计算（原高配室环冷鼓风机电机进线改造前早已安装有电量计量表，改造前后取3个月平均电量进行对比），单台年可节约电量：439kw·h*40% *365天*24时*0.95=146万千瓦时。

四、结束语

永磁磁力驱动技术对风机、泵类离心负载等不需精确快速控制的负载类型具有良好匹配性，其软连接非接触传动特性，高度的环境适应性，较变频器简单的结构特性等优点，使得永磁调速在未来拥有广阔前景。