以柔克鋼 I 國產超大功率高壓變頻器在鋼鐵行業的應用
一 項目概述
福建省三鋼(集團)有限責任公司是福建省最大的鋼鐵聯合企業,年產鋼500萬噸以上,以鋼鐵業為主、集多元產業并舉,是跨行業、跨地區、跨所有制的大型企業集團,也是福建省最大的鋼鐵生產基地和化肥生產基地。福建三明鋼鐵有限公司制氧廠,是為鋼鐵生產制造高純度的氧氣的企業,在鋼鐵生產中發揮重要的作用。
制氧壓縮機是鋼鐵企業制氧廠的關鍵設備之一,一般功率較大,啟動時電流會給電網造成巨大沖擊,甚至造成電網癱瘓,給鋼鐵企業造成用電隱患。
二 現場工藝
煉鋼是將生鐵和其它原材料加熱到高溫,然后進行溶解、還原和碳化等化學反應,以產生高質量的鋼材。在這個過程中,需要大量的氧氣來與爐內的燃料(如焦炭)進行反應,因此純氧制造機就起到了很大的作用。
氧氣壓縮機機的工作原理是將壓縮空氣通過冷卻、膜分離和吸附等工藝技術,去掉其中的水分、二氧化碳、氮氣和其它雜質,使剩下的主要成分是氧氣。這樣產生的高濃度氧氣就可以直接輸送到爐子里,用于燃燒反應。相對于傳統的空氣氧氣混合法,純氧供氣可以提高爐內氧氣的濃度,減少一些二次反應,因此可以使鋼材的質量更加穩定。
三 配置方案
針對現場工況,負載為10KV 12500KW離心式制氧壓縮機,新風光配置的大功率高壓變頻器,設計為無擾切換工頻。
高壓變頻器采用軟啟動模式,轉工頻模式設置。由于現場電機功率較大,不能點動調試工頻轉向。送控制電候,模擬調試轉工頻過程,模擬調試正常,轉工頻5S后啟動柜跳閘正常。
采用無感矢量控制技術,低頻下壓縮機啟動平穩,大轉矩、小電流、響應時間快,特有的無擾切換技術,滿足大功率負載軟啟動。
采用電壓互感器檢測,應用鎖相環技術,實時對電網電壓、變頻器輸出電壓進行頻率、相位的精確跟隨,精度高。并網時,對電動機基本無沖擊,能夠完全滿足大功率電動機的軟啟動要求。
調速范圍寬,精度高,具有超強高低電壓穿越功能,電網出現短時掉電時,具備瞬時停電再啟動功能,保障用戶負載穩定運行。
支持Modbus-RTU,Profibus-DP,UDP/IP,ProfiNET多種通信協議,方便與用戶DCS系統相連,實現設備集中化管理。
新風光大功率變頻器的無擾切換技術,啟動電流控制在額定電流以內,大大減少了對電網的沖擊。送高壓電,帶空壓機運行轉工頻正常。該變頻器使用后,對電網諧波污染較小,輸入功率因數高,輸出波形質量好,值得在行業中大范圍推廣,可應用于LNG、鋼鐵、化工、試驗電源、空氣壓縮儲能等高標準、高可靠性領域。
四 使用效能
? 轉工頻瞬時電流小,得到客戶的認可。
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