我厂2号生产线的生料磨和水泥磨,使用的选粉机都是Φ4.0m/6—Φ1.75m型。选粉机循环风机型号为Y4—73—11,配用电机型号JS128—6—215。从我厂的使用情况看,循环风机的规格偏大,表现在产量达到额定能力时,风门开度只需控制在40%以下,否则料粉就会跑粗。风机偏大,造成电耗偏高。另外,由于电机采用直接起动方式,起动时间长,对电网冲击大,故障也多。为了降低电耗,同时解决电机起动问题,我厂1997年4月份在生料车间安装了一台ABB公司生产的变频调速器,型号ACS503—210—3,对电机进行调速控制,取得了满意的效果。
    鉴于变频调速原理已有不少文章介绍,安装也大同小异,所以本文仅对其效果做重点介绍。
    (1)电耗大幅度下降
    用电量的记录使用的是装在车间变电所的同一块电度表,以便前后对比(变频器本身的损耗包含在调速运行时的用电量内)。从以上数据可以看出,我厂使用变频调速器的节电效果显著,每小时平均节电120kWh,节电率达70%以上。如果按正常情况计算,水泥窑每年运行7200h(300d),该生产线生料磨的运行时间是水泥窑的72%,循环风机的运行时间要高于磨机1%～2%,约每年5250h,全年可节电6.3×105 kWh。按平均电价0.35元/kWh计算,一年节约电费22万元。而变频器的价格也是22万元,全部投资一年即可收回。
    以上分析计算中,风机使用变频调速器前后的用电,各取了三个记录数据,代表用电量高、中、低三种状况,基本上能够代表用电的实际情况。但在计算平均用电时,假定三种用电状况的时间是一样的,各占总用电时间的三分之一,与实际情况有一定出入。但由于风机运行中,多数时间是中间状态,所以对计算结果的影响不大。另外,由于使用变频器后,负载电流从260A左右降至60A左右,两级变压器和线路的损耗均有所降低,如果考虑这一困素,效益会更好。
    (2)电机起动问题迎刃而解
    变频器能够设定起动加速时间,是理想的软起动控制设备。原来电机的起动时间是25s,现在设定为120s,电机起动平稳,无电流冲击,而原来电机起动时啸叫声很大。更重要的是,变频器控制下的起动方式,完全排除了以前常有的起动失败现象,以前我们曾考虑配置一台225kW的自耦减压起动器,价格2万元左右,应用变频器后该投资可节省。
    (3)设备运行状况大为改善 
    由于受工艺条件限制,这台循环风机和电机是安装在生料磨18m平面的钢支架上。支架和楼板间垫以减振器,用以减小振动,但效果一直不好,风机和电机运行时振动剧烈,噪声很大。为此曾对电机进行过反复找正,也对减振器进行过调整,问题均未解决。使用变频器后,电机和风机的速度下降,振动和噪声减小,运行状况良好。随着速度降低,设备的磨损减小;另外,原来因为负载电流大,电缆接头经常烧坏,影响生产,这一问题现在也得到解决。
    (4)细度调节更加有效
    原来用调节风机风门的办法控制选粉细度,调节范围有限。风门关小时,风量有所减小,但风压随之增大,调到一定程度就不起作用了。改用变频调速后,随着风机速度升降,风量和风压同时升降,可以在更大范围内调节细度。
    变频器自投运以来,运行良好,工作可靠,调节方便,性能稳定。曾经出现因欠电压而多次跳闸的故障,经检查,是容量2000kWA的水泥磨电机起停时引起的操作欠电压所致。我们采用电机并联补偿电容器的办法,基本解决了这一问题。