0 引言

通過了解水泥制造工藝及對水泥廠生產設備的實際考察研究得知，大部分水泥廠的設備，尤其是一些大功率設備在生產過程中，絕大部分時間都不是滿負荷運行，并且設備運行的自動化程度相當低，幾乎完全靠人工調節(jié)，如機立窯供風系統、成球預加水系統、生料均化給料系統、水泥選粉系統、機立窯卸料系統等。鑒于此，普傳科技股份有限公司結合改造幾十條水泥生產線的實踐經驗，開發(fā)出比較成熟的用于水泥廠五大生產系統的變頻調速控制的改造方案，這些方案投資少，安裝、調試及控制方便，運行可靠，節(jié)電效果明顯，并提高了生產過程的自動化程度和加工工藝精度，受到水泥制造行業(yè)的好評。

大連某水泥公司共有三條水泥生產線，對其中的一臺132 kW 選粉風機進行變頻改造，經過一段時間的測試證明節(jié)能效果特別明顯。以后陸續(xù)對立窯上的送風機、選粉機、選粉風機及盤塔送料等的電機進行了變頻改造，電機功率從1.5 kW到250 kW 共130 臺。改造后的實際測試情況證明，在幾個月的時間里靠節(jié)約的電費就可收回整體投資，在以后的生產經營中也能夠以較低的生產成本在市場的競爭中處于更有利的位置。

1 機立窯供風系統變頻改造

老水泥企業(yè)的機立窯供風系統是通過調節(jié)擋風板的開啟角度來滿足燒結時不同的用風量，有如下缺點：電能浪費嚴重;調節(jié)精度差;啟動電流對電網沖擊大;電機及風機的轉速高，負荷強度重;起動時機械沖擊大，設備使用壽命低;噪聲大，粉塵污染嚴重等。

改造后的變頻供風系統是在保留原供風系統的基礎上并聯增加一套變頻回路，形成雙回路可轉換控制系統，特點如下：

1)節(jié)電效果好(改造后電機大部分時間運行在35耀40 Hz即可滿足用風量，節(jié)電率大于20%);

2)具有軟起功能，降低負荷強度，延長設備使用壽命，啟動電流小，相當于增加電網容量;

3)調節(jié)風量精度準確、方便;

4)無需旁通放風，減少水泥粉塵污染等。

改造后的測試結果如表1 所列。

2 成球供水系統

生料成球工序是影響水泥熟料燒結質量的關鍵工序之一，其中水、料比例直接影響成球好壞。應用變頻器后能通過跟蹤生料供給量對成球預加水泵的轉速進行無級調速，從而實現全自動化的閉環(huán)控制，使料水配合穩(wěn)定，成球效果良好，大大提高了水泥燒結的質量。

3 生料均化給料系統

為確保產品質量必須最大限度消除輸送生料量的隨機波動，故實現均化是必要的。以往螺旋給料機“堵料”、“虧料”現象經常發(fā)生，間斷給料不僅影響生產，而且造成機械設備和電器設備的損傷。采用變頻技術對此系統改造后，將所有送料口處的送料電機通過變頻器進行同步無級調速，實現了等比例送料，操作人員只需觀察螺旋給料機的總輸料量，調整送料電機轉速快慢即可。這樣大大提高均化效果，從制造工藝角度考慮，減少非生產時間50%左右。

4 水泥選粉系統

選粉系統分選粉機和選粉風機兩部分，選粉機由滑差電機調速，選粉風機靠調節(jié)擋風板角度調節(jié)用風量，系統存在操作工藝復雜、調節(jié)精度差、電能浪費嚴重等缺點，特別由于水泥制造環(huán)境粉塵嚴重，故滑差頭故障率特別高，維修困難。變頻改造后，只要將電機調節(jié)到一個特定的轉速就能選出所需要的細度的顆粒，在節(jié)電的同時還做到了連續(xù)化、自動化生產，綜合效益明顯。節(jié)能效果如表2所列。

5 立窯卸料系統

為使水泥燒結過程中加料、供風、卸料三者達到平衡，普遍采用滑差電機(電磁調速電機)來控制盤塔式卸料裝置的運行，該電機不但防護等級滿足不了水泥生產現場環(huán)境的需要，而且在相同輸出轉速的條件下消耗的功率也比Y系列電機高出20%左右，在降低轉速時相差更多，因此采用變頻調速系統代替滑差調速后，不但可以解決上述的缺點，且調速性能遠遠高于滑差調速電機，在節(jié)電的同時維修費用也大大降低。卸料系統變頻改造效果如表3 所列。

6 新型干法水泥熟料生產線

國家發(fā)改委等部門2006年“關于加快水泥工業(yè)結構調整的若干意見”確定水泥工業(yè)結構調整的指導思想和目標：2010 年水泥預期產量12.5億t，其中新型干法水泥比重提高到70%，累計淘汰落后生產能力2.5 億t。企業(yè)平均生產規(guī)模由2005 年的20 萬t 提高到40 萬t 左右;新型干法水泥噸熟料熱耗由130 kg 下降到110 kg 標準煤，水泥單位產品綜合能耗下降25豫等。

6.1 工藝流程

水泥生產工藝流程如圖1 所示。

6.2 新型干法水泥生產線簡介

大連某水泥制造有限公司3000 t/D 新型干法水泥熟料生產線，采用PS7000 系列變頻節(jié)能柜共17 套。配置如表4 所列。

6.3 經濟效益

按保守預計，節(jié)電率25豫，年生產300 天，每天24 小時計算，則節(jié)電效果為1 559伊80%伊25%伊24=7 483(kW·h ) /天，7 483伊30=224 496 (kW·h )/月，224 486(kWh )/月伊10 月越2 244 860 (kW·h )/年，每kW·h電費按0.50 元計算，則年節(jié)省電費為2 244 860伊0.5=1 122 430 元(正常工作時按額定功率的80豫計算)。

7 結語

變頻技術在水泥行業(yè)中的應用，不僅可以節(jié)能、減少維修和維護工作量，降低水泥生產成本，而且還能穩(wěn)定工藝以提高水泥質量。普傳科技，作為致力于節(jié)能減排技術推廣和產品應用的專業(yè)廠商，為水泥等行業(yè)的節(jié)能減排事業(yè)做出了自己的貢獻。