1、磨超細(xì)磨超細(xì)磨變頻調(diào)速系統(tǒng)在回轉(zhuǎn)窯一次風(fēng)機(jī)控制中的應(yīng)用摘要一次風(fēng)的大小決定著窯內(nèi)煅燒帶溫度和其位置，在回轉(zhuǎn)窯控制中，一般要求窯內(nèi)煅燒帶溫度控制在1000-1100范圍，煅燒帶位于窯體中部，而且保持較長(zhǎng)距離最好。一次風(fēng)的給量決定著煅燒帶的溫度、長(zhǎng)度、窯尾溫度和煅燒帶的延續(xù)程度；若風(fēng)量不足，會(huì)使揮發(fā)物燃燒不充分，窯內(nèi)煅燒帶的溫度降低，窯尾溫度低，易結(jié)圈，熱量利用率低；過量的給風(fēng)，又會(huì)使物料燒損率過高，窯內(nèi)負(fù)壓降低。變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流（交流變直流）、

2、濾波、逆變（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過流、過壓、過載保護(hù)等等。關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)窯 一次風(fēng) 變頻器一、引言異步電動(dòng)機(jī)是冶金、化工等生產(chǎn)企業(yè)最主要的動(dòng)力設(shè)備。作為高能耗設(shè)備，其輸出功率不能隨負(fù)荷按比例變化，過去許多設(shè)備負(fù)載變化，只能依靠擋板或閥門的開度來調(diào)節(jié)，從而造成很大的能源損耗和電能浪費(fèi)。近年來，隨著變頻器生產(chǎn)技術(shù)的成熟以及變頻器應(yīng)用范圍的日益廣泛，應(yīng)用變頻器對(duì)異步電動(dòng)機(jī)控制進(jìn)行技術(shù)改造，成為各企業(yè)節(jié)能降耗

3、、提高效益的重要手段。我公司的4#回轉(zhuǎn)窯，是2007年建成投產(chǎn)的。其一次風(fēng)機(jī)采用星三角降壓?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)，控制落后，結(jié)構(gòu)不完善，控制器件、測(cè)量?jī)x表老化嚴(yán)重。在實(shí)際運(yùn)行中，設(shè)備故障頻繁，生產(chǎn)長(zhǎng)期依靠現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)擋板和執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作，燒損率高，耗能大，壓力波動(dòng)較大，滿足不了生產(chǎn)需要。為此，2012年應(yīng)用變頻器對(duì)回轉(zhuǎn)窯一次風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)改造，通過近一年的跟蹤，參數(shù)分析以及節(jié)能效果，已取得明顯的成果。這種回轉(zhuǎn)窯一次風(fēng)機(jī)控制技術(shù)，是目前國(guó)內(nèi)較為成熟和先進(jìn)的控制方式之一。回轉(zhuǎn)窯煅燒工藝控制比較復(fù)雜，其煅燒后產(chǎn)量、質(zhì)量及各項(xiàng)指標(biāo)等產(chǎn)品性能受煅燒帶溫度、煅燒帶位置、揮發(fā)份濃度、氧氣濃度、窯頭窯尾負(fù)壓、燃料（煤氣或煤粉）補(bǔ)給

4、量、物料投入量及均勻性等各項(xiàng)工藝參數(shù)的綜合影響。而煅燒帶溫度、位置與一次風(fēng)給定量有密切關(guān)系。在舊系統(tǒng)控制生產(chǎn)中，憑操作人員堵風(fēng)門和調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整一次風(fēng)給定量，實(shí)現(xiàn)煅燒帶溫度、位置的控制，易造成煅燒帶溫度，位置波動(dòng)較大，能耗高等問題。對(duì)煅燒回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量、質(zhì)量、窯內(nèi)襯壽命、燃料消耗、窯尾煙氣凈化等有不利影響。二、系統(tǒng)的組成及原理1一次風(fēng)對(duì)回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝的影響回轉(zhuǎn)窯一次風(fēng)給量大小，決定著窯內(nèi)煅燒待溫度和其位置，在回轉(zhuǎn)窯控制中，一般要求窯內(nèi)煅燒帶溫度控制在1270±30范圍，煅燒帶位于窯體中部，而且保持較長(zhǎng)距離最好。一次風(fēng)的給量決定著煅燒帶的溫度、長(zhǎng)度和煅燒帶的延續(xù)程度；若風(fēng)量不足，會(huì)使

5、窯內(nèi)煅燒帶的溫度降低，料中的揮發(fā)物揮發(fā)不充分，煅燒后品質(zhì)低；過量的給風(fēng)，又會(huì)使煅燒料燒損率過高。2一次風(fēng)機(jī)控制原理隨著我公司規(guī)模的擴(kuò)大和對(duì)回轉(zhuǎn)窯控制系統(tǒng)的深入了解和探索，生產(chǎn)過程控制向自動(dòng)、連續(xù)、多級(jí)和復(fù)合功能方向發(fā)展，對(duì)生產(chǎn)工藝操作規(guī)程的要求更加嚴(yán)格，參數(shù)間相互關(guān)系更加復(fù)雜。產(chǎn)品的品質(zhì)指標(biāo)的不斷提高，直接要求控制系統(tǒng)的精度和功能要有較大幅度的提升，同時(shí)對(duì)能源消耗和環(huán)境污染也要求更高。一次風(fēng)作為回轉(zhuǎn)窯的主體設(shè)備，更應(yīng)該在精度和控制功能上提高。一次控制原來采用星三角降壓?jiǎn)?dòng)控制，其啟動(dòng)電流大，電器元件易損壞，電流基本處于額定狀態(tài)，耗能較大（原理如圖1所示）；風(fēng)量采用執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)整，由于其調(diào)整時(shí)影響

6、面廣、準(zhǔn)確性差，全憑操作人員經(jīng)驗(yàn)操作。應(yīng)用變頻器調(diào)速控制，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操作、微動(dòng)細(xì)調(diào)節(jié)的功能，解決了舊系統(tǒng)調(diào)整方法對(duì)回轉(zhuǎn)窯的影響。實(shí)踐證明，應(yīng)用變頻調(diào)速控制，實(shí)現(xiàn)微動(dòng)細(xì)調(diào)節(jié)控制，使回轉(zhuǎn)窯的一次風(fēng)給定量更加準(zhǔn)確（其原理如圖2所示）。圖1 星三角降壓?jiǎn)?dòng)控制原理圖圖2 變頻器調(diào)速控制原理圖3系統(tǒng)組成系統(tǒng)主要是由工控機(jī)、PLC，變頻器、現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采樣裝置及監(jiān)控器等組成。一次風(fēng)機(jī)拖動(dòng)為75kW異步電機(jī)，采用75kVA的變頻器獨(dú)立控制，其參數(shù)給定由回轉(zhuǎn)窯總系統(tǒng)控制器承擔(dān)。上位機(jī)根據(jù)PLC采樣得到的煤粉量、一次風(fēng)量和變頻器頻率或轉(zhuǎn)速等參數(shù)，通過控制狀態(tài)的解析，將實(shí)際要求的給定轉(zhuǎn)速發(fā)送給PLC，然后PLC發(fā)出控

7、制一次風(fēng)轉(zhuǎn)速的控制指令，變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)，完成系統(tǒng)控制任務(wù)。其控制系統(tǒng)如圖3所示。圖3回轉(zhuǎn)窯一次風(fēng)機(jī)實(shí)際控制系統(tǒng)圖4一次風(fēng)機(jī)變頻控制的功能（1）通過對(duì)一次風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速控制，使一次風(fēng)量給定的調(diào)整更加迅速、準(zhǔn)確，并實(shí)現(xiàn)了連續(xù)微調(diào)功能。解決了過去采用擋板只能粗調(diào)風(fēng)量的缺點(diǎn)。（2）一次風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速的應(yīng)用,降低了風(fēng)機(jī)電耗,節(jié)約了能源。（3）變頻器的無級(jí)調(diào)速功能的利用，使一次風(fēng)量調(diào)整過程中，對(duì)回轉(zhuǎn)窯控制系統(tǒng)影響降低到最小。（4）實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操作和調(diào)節(jié)的功能，更加方便分散控制操作。（5）變頻技術(shù)的應(yīng)用，有利于回轉(zhuǎn)窯自動(dòng)控制系統(tǒng)和最佳煅燒工藝的實(shí)現(xiàn)。（6）變頻器的應(yīng)用,使一次風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)了在線監(jiān)控功能。5系統(tǒng)主要參數(shù)及要求隨著生產(chǎn)過程向著自動(dòng)、連續(xù)和高控制方向發(fā)展，對(duì)操作條件要求更加嚴(yán)格，參數(shù)間相互關(guān)系更加復(fù)雜，對(duì)控制系統(tǒng)的精度和功能有相當(dāng)多的要求，對(duì)能源消耗和環(huán)境污染也有明確的指標(biāo)。一次風(fēng)機(jī)的控制過程，其有關(guān)參數(shù)要求滿足節(jié)能效果。（見附表）參數(shù)比較流量壓力功率一次風(fēng)電流啟動(dòng)電流額定值75KW139A600-1000A實(shí)際值33KW74A35A(10Hz)三、結(jié)束語變頻器的高精度、寬范圍的無級(jí)調(diào)速功能，解決了舊的一次風(fēng)量調(diào)節(jié)的方法所存在的調(diào)整困難、只能粗調(diào)、能源浪費(fèi)的問題;變頻器的多保護(hù)功能的利用，使回轉(zhuǎn)窯一次風(fēng)機(jī)電機(jī)燒壞的次數(shù)幾乎降為零。變頻器在我廠6臺(tái)回轉(zhuǎn)窯上