一、軋鋼廠主要電機(jī)設(shè)備   鋼鐵廠的軋鋼廠中主要有空氣排煙機(jī)（低壓）、煤氣排煙機(jī)（低壓）、鼓風(fēng)機(jī)（低壓）、煤氣引風(fēng)機(jī)（高壓）、空氣引風(fēng)機(jī)（高壓）、鼓風(fēng)機(jī)（高壓）、給水泵、排污泵、熱水循環(huán)泵、凈環(huán)水泵、濁環(huán)水泵、渣漿泵等可進(jìn)行系統(tǒng)節(jié)能改造。   二、加熱爐風(fēng)機(jī)工藝生產(chǎn)工藝流程   以某鋼廠60萬噸三段梁式加熱爐為例。寬帶作業(yè)區(qū)采用三段梁式加熱爐，送風(fēng)量靠進(jìn)風(fēng)閥調(diào)節(jié)，鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)為一用一備，24小時(shí)運(yùn)行。在正常生產(chǎn)加熱冷鋼坯時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)閥開度為70~80%，送風(fēng)壓力保持在4.5kPa左右，確保爐膛加熱溫度。在加熱熱鋼坯時(shí)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)閥開度為50~60%，送風(fēng)壓力保持在4.5kPa左右，在加熱爐保溫時(shí)送風(fēng)量需求更少，進(jìn)風(fēng)閥開度再相應(yīng)減小，送風(fēng)壓力保持在4.2kPa左右。煤氣排煙和空氣排煙風(fēng)量靠進(jìn)風(fēng)閥調(diào)節(jié)。在正常生產(chǎn)加熱冷鋼坯時(shí)，煤氣排煙風(fēng)機(jī)空氣排煙進(jìn)風(fēng)閥開度為70~85%，在正常生產(chǎn)加熱熱鋼坯時(shí)，煤氣排煙風(fēng)機(jī)空氣排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)閥開度為50~60%，在加熱爐保溫時(shí)，則兩臺風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)閥開度則為30%?？諝馀艧燂L(fēng)機(jī)煤氣排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)閥開度根據(jù)軋鋼速度軋鋼大小做調(diào)整保證爐膛內(nèi)溫度的均恒，兩者的排煙溫度控制在100℃以內(nèi)，超180℃報(bào)警，   軋鋼廠節(jié)能解決方案

  三、節(jié)能改造解決方案   三段梁式加熱爐鼓風(fēng)機(jī)、煤氣引風(fēng)機(jī)、空氣引風(fēng)機(jī)，因電機(jī)和風(fēng)機(jī)選型是以加熱爐最大生產(chǎn)能力來選配的，由于實(shí)際生產(chǎn)能力沒有達(dá)到最大生產(chǎn)能力長期以來均通過調(diào)節(jié)閘門、增加管網(wǎng)流體阻力的方法來實(shí)現(xiàn)流量控制，故系統(tǒng)效率低、功耗大、電能浪費(fèi)嚴(yán)重。由于生產(chǎn)正常時(shí)要求持續(xù)、穩(wěn)定的供風(fēng)，因此風(fēng)量、風(fēng)壓變化不大，此時(shí)可通過變頻器對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)消除節(jié)流損失，同時(shí)提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率，雖然由于電動機(jī)負(fù)載率的下降會使其運(yùn)行效率降低，但因風(fēng)機(jī)運(yùn)行功率的下降幅度很大，電動機(jī)的損耗也有所減少，最終使電動機(jī)運(yùn)行功率大幅度下降，從而達(dá)到節(jié)電的目的。   1變速調(diào)速原理：按照電機(jī)學(xué)的基本原理，電機(jī)的轉(zhuǎn)速原理滿足如下關(guān)系式：式中：P-電機(jī)極對數(shù)電機(jī)運(yùn)行頻率轉(zhuǎn)差從式中看出，電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速N1正比于電機(jī)的運(yùn)行頻率N，由于轉(zhuǎn)差S一般情況下比較?。?.05，電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速N約等于電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速N1，所以調(diào)節(jié)了電機(jī)的供電頻率F，就能改變電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速。而改變頻率必須改變供電電壓，由交流電機(jī)成產(chǎn)的電磁關(guān)系式：式中：E-電機(jī)電動勢定子頻率繞組系數(shù)氣隙主磁通對異頻電機(jī)調(diào)速時(shí)，希望主磁通恒定，就u/f曲線保持恒定，所以改變頻率時(shí)，供電電壓也跟著變化。   2風(fēng)機(jī)調(diào)速節(jié)電原理：由于風(fēng)機(jī)內(nèi)部流體的復(fù)雜性，單憑理論不能精確算出它們的性能。只能依靠流體力學(xué)中的相似理論，通過實(shí)驗(yàn)和模擬手段來計(jì)算風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況。把相似定律應(yīng)用于不同轉(zhuǎn)速運(yùn)行的同一臺風(fēng)機(jī)時(shí)，就可得到下式：當(dāng)改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，其轉(zhuǎn)速n、流量Q、壓力（揚(yáng)程）H、軸功率P的關(guān)系為：從上式可以看出，流量與轉(zhuǎn)速成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，所以降低轉(zhuǎn)速可以大幅度減少耗電量。風(fēng)機(jī)的節(jié)電原理就是用調(diào)速裝置來代替風(fēng)門調(diào)節(jié)流量，減少節(jié)流損失，節(jié)約電能。風(fēng)機(jī)是用來傳送氣體的機(jī)械設(shè)備，風(fēng)機(jī)是把電動機(jī)的軸功率轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種機(jī)械，它們的啟動力矩都較小，負(fù)載輕，具有很大節(jié)能潛力。   3改造方案：加熱爐鼓風(fēng)機(jī)目前的控制方式主要根據(jù)加熱爐助燃風(fēng)量的需求，空氣引風(fēng)機(jī)、煤氣引風(fēng)機(jī)主要根據(jù)引風(fēng)溫度和爐膛溫度通過調(diào)整閥門開度來實(shí)現(xiàn)。由于助燃鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)工藝較為簡單，沒有必要做閉環(huán)控制，改造方案考慮在采用變頻器后保持進(jìn)風(fēng)閥全開，根據(jù)生產(chǎn)需要人工操作調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。系統(tǒng)可隨時(shí)隨意改變引風(fēng)量，以適應(yīng)的變化，保持風(fēng)機(jī)的正常經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，達(dá)到穩(wěn)定控制、方便操作、節(jié)約能源的目的。此外，為了保證系統(tǒng)的可靠性，鼓風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)現(xiàn)有的控制設(shè)備和運(yùn)行方式仍將保留，控制回路上設(shè)計(jì)工頻/變頻運(yùn)行切換選擇，工/變頻選擇由人工切換操作，實(shí)現(xiàn)助燃離心風(fēng)機(jī)在工頻或變頻運(yùn)行。因加熱爐鼓風(fēng)機(jī)為一用一備，變頻改造采用一拖二變頻控制方式，設(shè)置1#、2#風(fēng)機(jī)手動切換功能。主路電路圖為了降低勞動強(qiáng)度，改造后助燃鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的啟/停、工/變切換、調(diào)速控制均采用集中和遠(yuǎn)程兩地操作，沿用現(xiàn)有的PLC計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，通過在燃控計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)修改程序增加鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的調(diào)速操作功能和變頻器輸出頻率、輸出電流顯示功能。   四、運(yùn)行節(jié)電效果分析：   以煤氣引風(fēng)機(jī)為例：改造后煤氣引風(fēng)機(jī)電機(jī)平均節(jié)電率達(dá)40%以上，約一年多就能回收成本。   應(yīng)用變頻器產(chǎn)生的其它效果：維護(hù)量減少采用變頻調(diào)速后無論哪種工藝條件，隨時(shí)可以通過調(diào)整轉(zhuǎn)速使系統(tǒng)在接近額定狀態(tài)下工作，由于啟動緩慢及轉(zhuǎn)速的降低相應(yīng)地延長了許多零部件的壽命，同時(shí)極大地減輕了對管道的沖擊，節(jié)約大量的維護(hù)費(fèi)用。減少了對電網(wǎng)的沖擊采用變頻器后系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軟啟動，電機(jī)啟動電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于額定電流，啟動時(shí)間相應(yīng)延長，對電網(wǎng)無沖擊，減輕了起動機(jī)械轉(zhuǎn)矩對電機(jī)機(jī)械損傷，有效地延長了電機(jī)的使用壽命。改善了工作環(huán)境在滿員了生產(chǎn)工藝要求下，通過降低了風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低了風(fēng)機(jī)的燥聲，特別是在加熱爐換相時(shí)負(fù)載突變參生巨大燥音，通過變頻器的電流限幅功能降低負(fù)載突變時(shí)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，風(fēng)機(jī)燥聲降低相當(dāng)明顯。大大改善了員工工作環(huán)境。