1、企業(yè)介紹 西南某有色冶煉有限公司創(chuàng)建于1995年初，是一家擁有6.5億資產(chǎn)、2300多名員工的大型企業(yè)，屬全國民營企業(yè)500強(qiáng)之一。其主要生產(chǎn)鉛錠、銻錠及副產(chǎn)白銀、硫酸、次氧化鋅等產(chǎn)品，現(xiàn)為西南最大的民營鉛銻冶煉企業(yè)，該公司首家擁有鉛及鉛銻精礦冶煉燒結(jié)尾氣制酸技術(shù)和國內(nèi)先進(jìn)的鋅冶煉生產(chǎn)線，并具有12萬噸硫酸生產(chǎn)線。 　　 2、廠家工藝流程及現(xiàn)狀 　　 120萬噸硫酸生產(chǎn)線的結(jié)尾氣制硫酸系統(tǒng)（生產(chǎn)上稱“二系統(tǒng)”）的SO2風(fēng)機(jī)采用710kW/10kV電動機(jī)拖動的羅茨鼓風(fēng)機(jī)，其工藝應(yīng)用示意圖所示: SO2風(fēng)機(jī)采用的羅茨風(fēng)機(jī)屬于回轉(zhuǎn)容積式鼓風(fēng)機(jī)，它的鼓風(fēng)量與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，基本不受出風(fēng)口阻力變化的影響，這種硬風(fēng)特性決定了不允許通過關(guān)閉出風(fēng)口或進(jìn)風(fēng)口的辦法來調(diào)節(jié)風(fēng)量，而且經(jīng)過采取優(yōu)化以上主要工藝環(huán)節(jié)措施以后,大量過剩風(fēng)量調(diào)節(jié)只能采用旁路，造成風(fēng)機(jī)能量的大量損耗，而且由于磨損而腐蝕問題突出，旁通閥門需要經(jīng)常維修。 該生產(chǎn)線自投運(yùn)以來，發(fā)現(xiàn)該二系統(tǒng)SO2風(fēng)機(jī)的問題較大：首先是風(fēng)機(jī)出口的管道振動大、噪聲大，雖說經(jīng)過幾次的技改已有所改善；另外，就目前風(fēng)機(jī)送風(fēng)量能力遠(yuǎn)超生產(chǎn)能力，為保生產(chǎn)只能把多余的通過回流管道接到風(fēng)機(jī)進(jìn)口去；其次是因出口的煙氣要比入口高出一倍以上，如此循環(huán)將造成進(jìn)口煙氣溫度偏高不下不利設(shè)備運(yùn)行，因為羅茨風(fēng)機(jī)的氣體溫度不能超過85℃，否則轉(zhuǎn)子會因受熱臌脹而卡住。而在“二系統(tǒng)”冶煉燒結(jié)尾氣SO2溫度在夏季氣溫高時可達(dá)40～50℃，經(jīng)過SO2羅茨風(fēng)機(jī)后溫度升高，若采用旁路回流，導(dǎo)致羅茨風(fēng)機(jī)入口溫度升高，進(jìn)一步升高出口溫度，形成SO2溫度的正循環(huán)，夏季氣溫高時出口SO2可達(dá)90℃以上，可能導(dǎo)致風(fēng)機(jī)過熱變形損壞。；為此在管道上加煙氣冷卻器，但又因煙氣的腐蝕短短生產(chǎn)不到四個月就都損壞了。 　　 3、應(yīng)用方案 　　 改造前：原系統(tǒng)10KV高壓開關(guān)柜到水阻柜，水阻柜到電機(jī)，電機(jī)與風(fēng)機(jī)相連。 改造后：在系統(tǒng)上做少許改動， 相當(dāng)于在水阻柜旁并聯(lián)接入變頻器。改造方案原理接線圖如下圖所示。 變頻器配備了自動旁路柜，通過J1、J2的閉合和對水阻柜的控制，可自動在變頻狀態(tài)和工頻狀態(tài)之間切換。變頻狀態(tài)下,水阻柜KM1、KM2、KM3均斷開，J1、J2閉合，變頻器控制電機(jī)；工頻狀態(tài)下，J1、J2閉合，現(xiàn)通過水阻柜啟動電機(jī)，在切換至工頻。這樣既保證了變頻器正常運(yùn)行，也可以在變頻器故障停機(jī)后自動切換至水阻啟動電機(jī)、工頻運(yùn)行。 4、應(yīng)用后的節(jié)能效果 　　 在今年7月初，智光公司生產(chǎn)的ZINVERT-A6H900/10Y系統(tǒng)到達(dá)現(xiàn)場，對二系統(tǒng)的SO2羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行了改造。由于該廠的每臺高壓變頻器在出廠前均經(jīng)過實際風(fēng)機(jī)負(fù)載的整機(jī)出廠檢驗和調(diào)試，在現(xiàn)場的調(diào)試又可以在沒有高壓輸入的情況下調(diào)試，因此在經(jīng)過約兩周的施工和安裝后，上電試驗和試運(yùn)行進(jìn)行順利，一次投運(yùn)成功，高壓變頻器一直持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。 　　 根據(jù)生產(chǎn)情況，風(fēng)機(jī)運(yùn)行30HZ左右就能滿足了生產(chǎn)工藝要求；運(yùn)行轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)速的60%左右。該項目的最大意義是解決工藝上風(fēng)機(jī)運(yùn)行溫度問題，上表列出的改造后羅茨風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口溫度下降明顯6～8℃，風(fēng)機(jī)油溫與軸溫下降7～14℃。 另外變頻改造后節(jié)能下過顯著，與原有的工頻驅(qū)動方式相比，風(fēng)機(jī)效率穩(wěn)定在理想的范圍內(nèi)，電動機(jī)能耗大大降低，節(jié)約電量可達(dá)30％。特別是機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時，效果更顯著。以下為節(jié)能效果估算： 節(jié)能估算條件：是在同一時間段內(nèi)進(jìn)行比較，相同生產(chǎn)條件需求下，工頻和變頻運(yùn)行比較節(jié)能估算。首先7月份是正常生產(chǎn)時期，7月7日開始投入變頻至今。從此月1日至6日未投變頻時耗電能有功功率平均在649KW，而7日投入變頻運(yùn)行后8日至14日時耗電能有功功率平均在470KW。以上數(shù)據(jù)不難看出投入變頻后確實起到節(jié)能。另外，無功功率也從原來的平均554KVar降到平均為135KVar左右，大大改善了系統(tǒng)的無功補(bǔ)償。 根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算，以0.5元/kWH的電費(fèi)，按以下計算公式計算，年節(jié)電效益:年節(jié)電效益＝（工頻時平均功率-變頻時平均功率）×天運(yùn)行小時數(shù)×年運(yùn)行天數(shù)×電費(fèi)單價；結(jié)果如下： 　　 （649kW-470kW）×24小時/天×300天/年×0.5元/kWH=64.44（萬元/年）。 本次羅茨風(fēng)機(jī)配套用ZINVERT型智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)改造應(yīng)用成功后，由于實現(xiàn)了頻率的遠(yuǎn)方調(diào)節(jié)和狀態(tài)監(jiān)控，產(chǎn)品運(yùn)行可靠、穩(wěn)定，大大地改善了工藝，該公司再次采購一套ZINVERT型智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)用于560kW風(fēng)機(jī)配套電動機(jī)的變頻技術(shù)應(yīng)用改造。 5、其他效益 　　 ● 由于采用變頻控制，可對風(fēng)量進(jìn)行精確控制，而且與閥門控制相比更直觀、方便調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量來滿足生產(chǎn)需要； ● 由于采用了變頻技術(shù)，電機(jī)實現(xiàn)軟啟動，不存在啟動電流沖擊；減少了風(fēng)機(jī)出口壓力瞬間提高對風(fēng)機(jī)的沖擊，從而延長了風(fēng)機(jī)和其他設(shè)備的使用壽命； ● 由于風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降為原來的60％，大大減少了風(fēng)機(jī)管道振動頻率和噪聲，延長風(fēng)機(jī)、電機(jī)軸承的機(jī)械壽命； ● 由于旁通閥門幾乎不操作，減少了風(fēng)道的振動與磨損腐蝕，提高了機(jī)械壽命，SO2 溫度降低后對風(fēng)道和管路閥門的腐蝕作用減小。