引言:根據(jù)我國(guó)2019年鋼鐵行業(yè)碳排放測(cè)算數(shù)據(jù),高爐設(shè)備單位鋼耗電量為474千瓦時(shí)/噸,而高爐風(fēng)機(jī)是煉鐵廠最大的電能消耗設(shè)備。山西某大型鋼鐵企業(yè)在新建高爐鼓風(fēng)機(jī)站項(xiàng)目中,考慮到綠色節(jié)能的需要,選擇創(chuàng)新的同軸機(jī)組BCRT技術(shù)作為高爐鼓風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式,實(shí)現(xiàn)可靠、節(jié)能目標(biāo)。
在實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的背景下,作為31個(gè)制造業(yè)門類中碳排放量最大的行業(yè),鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排壓力巨大。
在國(guó)家工信部出臺(tái)的《關(guān)于推動(dòng)鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》中,明確指出,鋼鐵行業(yè)力爭(zhēng)到2025年率先實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,將通過建立以碳排放、污染物排放、能耗總量為依據(jù)的存量約束機(jī)制,確保逐步實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
鋼鐵行業(yè)落地實(shí)施“雙碳”目標(biāo)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,那么,在鋼鐵生產(chǎn)過程中哪個(gè)工序能耗最為嚴(yán)重呢?
“節(jié)能”鋼鐵行業(yè)的關(guān)鍵
高爐鼓風(fēng)機(jī)是高爐系統(tǒng)中最重要的動(dòng)力設(shè)備,其運(yùn)行的可靠性關(guān)系著整個(gè)高爐生產(chǎn),如果高爐鼓風(fēng)機(jī)意外停機(jī)將導(dǎo)致嚴(yán)重的安全生產(chǎn)事故,給鋼鐵企業(yè)造成巨大損失。
高爐鼓風(fēng)機(jī)作為整個(gè)高爐系統(tǒng)中功率最大的負(fù)載,其耗電量十分巨大。根據(jù)我國(guó)2019年鋼鐵行業(yè)碳排放測(cè)算數(shù)據(jù),高爐設(shè)備單位鋼耗電量為474千瓦時(shí)/噸,鋼鐵企業(yè)都想辦法盡可能降低高爐風(fēng)機(jī)的耗電量。
山西某大型鋼鐵企業(yè)在新建高爐鼓風(fēng)機(jī)站項(xiàng)目中,充分考慮到綠色節(jié)能的需要,選擇創(chuàng)新的同軸機(jī)組BCRT技術(shù)作為高爐鼓風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式。
這一解決方案通過汽拖式冶金同軸機(jī)組系統(tǒng),巧妙地利用了客戶原有的100T/H高溫高壓蒸汽資源,不僅能滿足客戶新建高爐的正常生產(chǎn),而且每小時(shí)1.5萬(wàn)kW的發(fā)電量也創(chuàng)造了很大的效益。
然而,高爐鼓風(fēng)機(jī)往往配套高功率電機(jī),電機(jī)如果直接啟動(dòng),沒有任何一個(gè)電網(wǎng)是可以承受如此巨大的電壓。
針對(duì)這個(gè)問題,山西這家鋼鐵企業(yè)通過采用維諦技術(shù)(Vertiv,NYSE:VRT)提供的Vertiv MegaVert-G系列中壓變頻器,基于變頻軟起動(dòng)在安全可靠的前提下實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步的節(jié)能減碳,改善了設(shè)備的運(yùn)行工藝。
“可靠”一次軟起合閘成功
變頻軟啟動(dòng)為山西這家鋼鐵企業(yè)帶來了多方面收益,但在設(shè)計(jì)之初變頻系統(tǒng)面臨著很大挑戰(zhàn)。
由于同軸機(jī)組整個(gè)裝置軸系長(zhǎng)度達(dá)到了36米,具有機(jī)組電機(jī)功率大、同軸設(shè)備數(shù)量增加、啟動(dòng)力矩要求高等特點(diǎn),對(duì)軟起動(dòng)時(shí)間、平穩(wěn)啟動(dòng)提出了更高的要求。
同時(shí),項(xiàng)目實(shí)施為變頻系統(tǒng)預(yù)留的空間有限,需要采用能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)條件,而且操作、維護(hù)方便的高功率密度變頻系統(tǒng)。
挑戰(zhàn)還不止如此。高爐風(fēng)機(jī)的順利啟動(dòng)是工廠投入生產(chǎn)的核心前提,而高爐點(diǎn)火工藝程序復(fù)雜,關(guān)聯(lián)設(shè)備眾多,因此要求變頻系統(tǒng)盡可能實(shí)現(xiàn)一次軟起合閘成功。
Vertiv MegaVert-G系列中壓變頻器憑借優(yōu)異的設(shè)計(jì)和性能,成功應(yīng)對(duì)了所有挑戰(zhàn),并為客戶業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)創(chuàng)造了顯著價(jià)值:
? 功率單元采用抽屜形式設(shè)計(jì),具有良好的互換性,極大方便了系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、維護(hù)。
? 啟動(dòng)力矩大,啟動(dòng)平穩(wěn)且對(duì)電網(wǎng)無(wú)任何沖擊,從而能夠延長(zhǎng)電機(jī)及風(fēng)機(jī)使用壽命。
? 具備高階飛車起動(dòng)功能,能夠快速識(shí)別電機(jī)飛車轉(zhuǎn)速,比普通飛車啟動(dòng)速度提升80%- 90%。
? 同步切換技術(shù),實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)切換,設(shè)備從起動(dòng)轉(zhuǎn)到工作狀態(tài)沒有二次沖擊。
? 內(nèi)置多種電機(jī)參數(shù)功能,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種不同參數(shù)電機(jī)的軟啟動(dòng)。
能夠?yàn)榭蛻魩砣绱顺錾膽?yīng)用效果,完全得益于Vertiv MegaVert-G系列中壓變頻器在技術(shù)性能指標(biāo)上的優(yōu)勢(shì)。
多年來,MegaVert先后在高爐鼓風(fēng)機(jī)、LNG壓縮機(jī)、空分裝置、化工離心壓縮機(jī)等多種大功率設(shè)備上成功應(yīng)用,所有產(chǎn)品在投入使用后運(yùn)行穩(wěn)定,特別是軟起運(yùn)行一次合閘成功率達(dá)到100%。
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關(guān)于維諦技術(shù)(Vertiv)
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