莱钢3200m3高炉电动风机运行研究与应用
   来源:中国科技博览     2021年06月06日 20:32

[摘 要]本文介绍了电动风机在高炉供风系统中的应用,通过实际运行数据验证了改造效果,应用前景广阔。

[关键词]运行参数 控制方式

中图分类号:TF57 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)18-0097-01

1.引言

型钢3#3200m3大高炉配套设备4#50MW同步电动鼓风机,自2010年投产以来,多次出现故障停机,对大高炉的稳定生产带来了不利影响,由于新工艺不够完善等因素的制约,电动风机不能发挥它应有的作用。

2.背景

型钢3#3200m3高炉电动鼓风机站厂房内设两台电动鼓风机组、变压器室、电气、仪表控制室等。鼓风机组采用双层平台式布置,运转层标高8米。风机进口流量为8800Nm3/min,出口风压0.60MPa(A),所配电机功率50MW,电压10kV。两台鼓风机均由西门子同步电机驱动,共用一台变频软启动装置,该软启动装置具备启动两台电机的功能。主电机参数表:(见表1)

变频装置参数表

(见表2)

3.现状

4#电动风机自投运以来因“励磁柜跳闸”导致机组停机的类似故障共有三次,根据故障报警信息进行相关设备的检测、排查,采取了多项整改措施,但该问题始终未能解决。

4#电动风机在生产运行时跳车的现象进行了统计:

3.1 2011年8月25日18时42分风机主控室4#风机励磁屏显示F004SD:ESD contactor =.N30-K91,即紧急停车。

3.2 2012年5月15日14时43分风机主控室4#风机励磁屏显示F004SD:ESD contactor =.N30-K91,即紧急停车。

3.3 2012年7月3日16:10,4#电动风机跳车,电气人员立即检查励磁柜、变频器等设备,未发现报警及异常现象。随后于16:25再次开机,运行至16:39再次跳车,同时显示电动机漏水开关动作(F068 SD: Moter leakage water)、急停开关动作(F0004 SD:ESD Cotactor=N30-K91)

4.优化措施一——运行参数优化

鉴于以上原因,进行分析、研究、试验,将运行参数进行优化,具体如下:

4.1 Trip F011 1 SD: Trip MCB for SIMOTRAS fan (=.D32-Q30)励磁调节器风扇开关跳闸跳车当励磁调节器风扇开关出现跳闸情况,发出跳车命令。更改为报警信息,当发生励磁调节器风扇开关跳闸故障时,装置发出报警信息,工作人员将采取强制冷却等措施,避免跳车发生。

4.2 Trip F067 1 SD: Motor leakage water 1漏水开关1保护动作 更改为报警信息。

4.3 Trip F068 1 SD: Motor leakage water 2漏水开关2保护动作 更改为报警信息。

4.4 Trip F050 1 SD: Motor slot U temperature HIGH HIGH电机U相绕组温度超高跳车改为报警,DCS同步显示。

4.5 Trip F052 1 SD: Motor slot V temperature HIGH HIGH电机V相绕组温度超高跳车改为报警,DCS同步显示。

4.6 Trip F054 1 SD: Motor slot W temperature HIGH HIGH电机W相绕组温度超高跳车改为报警,DCS同步显示。

4.7 Trip F058 1 SD: Motor D-end bearing temperature HIGH HIGH电机驱动端轴承温度超高跳车改为报警,DCS同步显示。

4.8 Trip F060 1 SD: Motor ND-end bearing temperature HIGH HIGH电机非驱动端轴承温度超高跳车改为报警,DCS同步显示。

4.9电机启动过程后期,在电机由变频状态向工频状态切换过程中,同步检测比较信号优化如下:

同步电压≤±10V 同步相位角≤±14°同步频率≤±5HZ

4.10 变频器修改保护参数,调节LCI风压开关由原200Pa调至100Pa

5.优化措施二——控制方式优化

4#电动风机在启动过程中,存在电机启动准备条件不完全现象,具体优化措施如下:

2.5.1 将电气系统发给DCS系统作为监控显示的信号不要作为准备启动的条件,电气系统发给DCS系统的准备好启动的信号仅作为显示作用;

2.5.2取消DCS系统柜ESD紧急停车按钮;(-X20 77,78短接)。

2.5.3将来自DCS系统“综合输出跳车”信号接入EXC1屏“Motor STOP”(-X20 85,86);

6.实施效果

通过对4#电动风机技术改造后,现4#电动风机电气、仪控等各系统顺利、稳定运行。型钢3#3200高炉每小时的产铁量为291.67吨,铁价估计为2000元/吨,如果同步电动机异常停机,估计维修电动机和鼓风机的时间为5小时,那么将造成的直接经济损失如下:

291.67吨/小时×2000元/吨×5小时=291.67万元

根据电动风机运行经验一年故障停机3-5次计算,总经济效益:

291.67万元×3次=875.01万元

7.结束语

本文通过大量的实际运行数据,分析了电动风机改造的显著效果,减少事故停机,保障了高炉供风稳定。

作者简介:

黄伟(1983-),男,莱钢集团设备检修中心,从事能源动力设备管理、维护工作。

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