一、引言

在水泥行業，由于電費的成本已成為原材料成本，人工成本之后的第三大開支；在用電緊張的今天，節省電費已成為企業經營者考慮的一件大事；而水泥廠的立窯風機是水泥廠的重要設備之一，也是主要的耗電設備之一。立窯風機的容量是按照機械立窯比較大的設計產量來選型的，且留有一定的余量。在使用中，立窯風機長期固定在比較大的轉速下運行。由于季節、晝夜和生產工況的變化，機立窯的實際風量需求在絕大部分時間內遠比設計負載低；在轉速固定的情況下，當立窯風機的風量過剩時，只能通過旁通風管排放掉（或控制風門的進風量），這樣就造成立窯風機功耗的嚴重浪費，故對立窯風機進行變頻節能改造具有一定的現實意義。

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二、變頻節電原理

對于風機來說，風量Q與轉速n成正比，風壓F與轉速n的二次方成正比，而軸功率P 與轉速n的三次方成正比（見表1），從表中我們可以看出上述幾個量的變化關系：

表1

 

 

顯然，變風量控制系統的節能效果是十分突出的，請見圖2的比較曲線。

從上面的圖表中可以明了，當風機效率一定，調節風量微小的變化時，轉速可成比例下降，則風機的軸功率成立方關系下降。在滿足工藝要求的前提下，若風機轉速有富余10%，將可節省電耗27.1%,若風機的轉速富余20%，將可節省電耗48.8%。由此可見，風機、水泵類負載，其節電效果將是非常明顯。

三、 立窯基本參數和工作原理

1、窯爐的基本參數

1）機械立窯參數

1、規格：（窯徑×高度）2.0×8.5 , 2、 年產量：普通水泥5～7萬噸

3、喂料方法：單嘴布料溜子11KW， 4、溜子回轉速度：6.48轉/分

5、塔篦子形式：整體雙偏心， 6、塔篦子轉速1.2～12.2轉/分,

7、傳動方式：中心傳動，功率15KW ， 8、料封形式：垂直管料封，

9、出料粒度：不大于100毫米

2）風機參數

風機功率：132KW，額定電壓：380V，額定電流：245A，轉速2980轉/分，

運行電流：120A～180A；風量：12776m3/h；風壓：21995Pa；起動方式：△/Y

2、機立窯燒成工作原理

由料斗提升機將配置好的生料加一定比例的水，送至成球機成球，然后由布料器勻均地施入窯爐中，園球狀的生料顆粒由底部的離心風機送風在窯爐中部充分燃燒，到窯爐底部冷卻后，由塔篦子旋轉，將燒好的熟料下到漏斗中，經適量噴水，經熟料破碎機后進入下道工序。由此可見，機立窯風機的配置的好壞直接影響到水泥的產量，故此，許多水泥廠廠家在風機上做文章，加大電機功率，加大風量與風壓，往往適得其反。

從整個立窯系統裝機的設備功率來看，羅茨風機電機功率為132KW，是整個機立窯系統裝機功率的一半，對煅燒來說是一個用電較大的設備。它的改造成功將對廠家有較深遠的意義。

四、 用戶對變頻節能改造后功能的要求

a） 要求變頻器的跟隨性能好，質量穩定可靠，故障率低。

b） 要求壹臺變頻器可兩地操作（也就是提供兩塊操作面板），一塊用延長線聯結至窯面上，替代原操作系統；該塊操作面板可以任意設定、修改參數，根據生產情況任意調節風量大小，能控制變頻器的啟停。另一塊操作面板必須放在有人值班低壓配電室內，只提供運行參數監視和開啟、關閉變頻器，不能設定參數和修改參數，不能調整風量的大小。

c） 在窯面和低壓配電室兩處都必須安裝應急緊急停車按鈕。

在用風量較小的情況下，必須保證電機的溫升和電機的噪聲不得超過允許的范圍

五、立窯風機變頻調速節能改造方案設計

1）根據現場情況和用戶的要求，我們設計安裝一臺品質優良、性能穩定可靠的平方轉矩（風機水泵型）威科變頻器，其型號為VEC

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