一、引言

　　粉磨站具有一套年产100万吨水泥生产线，工程设计初期收尘器的收尘风机是定速运行，其风量调节依靠档板开度来控制。考虑产量变化及生产品种的变化（水泥成品的颗粒细度不同），需要不同的风量来满足工艺要求。若用档板调节，不但控制精度较差，而且依靠档板截流来减少风量，电机的出力变化较小，造成大量电能被白白浪费。为了改善工艺、降低能耗，水泥厂的设计人员决定对收尘风机采用变频调速改造，风量的调整决定通过变频器来改变收尘风机的转速来实现。用户通过大量考察论证，最后选用湖南中科电气有限公司的一台高压变频器（型号为cshf-550/06-a）驱动收尘风机。

二、现场工艺简介

1、水泥生产工艺
水泥的生产步骤，可分为以下八个步骤：
　　原料的提取（采矿） 原料的破碎 原料的储存和预均化 原料的粉磨（球磨机） 生料的均化和储存 煅烧（生料通过旋风筒预热后再进入回转窑烘烤物料，煅烧成熟料） 水泥的粉磨（根据水泥的品质，混合其他的化学原料粉磨）。
水泥的储存与运输 其中物料的粉磨工艺流程是：
　　电动机通过减速机带动磨盘转动，物料从下料口落到磨盘中央，在离心力的作用下向磨盘边缘移动并受到磨辊的碾压，粉碎后的物料离开磨盘，被高速向上的气流带至与立磨一体的分离器，粗粉经分离器后返回到磨盘上，重新粉磨；细粉则随气流出磨，在系统的收尘装置中收集下来。
收尘风机的转速（收尘器所需风量）主要由管磨机内工艺情况（产量及粉的细度）决定。
2、水泥粉磨系统主要设备：（表一）

3.水泥生产工艺图

三、收尘风机系统控制方案

1、主回路方案
　　工作原理：变频器为一拖一配置，即一台变频器拖动一台电机。变频器高压进线端直接接于6kv电压等级的主动力电源，输出侧直接连接电机。qf1为用户现场高压断路器，为了实现对变频器故障保护，变频器与qf1的合、分闸回路实现连锁，只有变频器控制系统正常才允许qf1合闸，而变频器重故障则跳开qf1。
2、控制回路方案
　 　　按照用户要求,变频器可以根据用户反馈的风压信号来调节风机的风压,也可以与用户的风门进行开、合联动。
　 变频器控制柜有“本机控制/远程控制”选择开关，可以方便地选择本地操作或远程操作，变频器支持modbus、profibus、tcp/ip等协议及硬接线连接来实现远程操作，本套系统与用户中控室dcs采用硬接线连接。即dcs给变频器发启动、停止指令及一路频率给定信号，变频器反馈给dcs“备妥”、“运行”、“报警”、“故障”四路开关量信号及“电机转速”、“电机电流”两路模拟量信号。
变频器概略图如下：

四、节能效果分析

1、变频器参数

2、电机参数

3、节能计算
　　通过流体力学的基本定律可知：风机、泵类设备均属平方转矩负载，其转速n与流量q，压力h以及轴功率p具有如下关系：q∝n ，h∝n2，p∝n3；即，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。
　　根据风机工作特性：原来系统采用档板调节时，风机工作点将由a沿曲线向b点移动；目前系统采用电机转速调节时，风机转速由n0 调整为n’时，风机工作点将由b点降至c点。因此采用高压变频器调速，其节电量如下图所示。

　　根据工艺要求，收尘风机的电机转速降为额定转速的80％时，调速系统（变频器＋电机）从电网侧吸收功率约降为额定转速时的51％，即0.83×100%=51%。因此若工艺要求收尘系统风量下降即收尘风机转速下降时，节能效果将十分明显。
　 现在，粉磨站的生产任务繁重，生产线基本在满负荷甚至超负荷运行，水泥生产量基本在120－130t/h，在最大负荷下，变频器运行频率约为37.5hz，输入电流（从变频器网侧吸收）约为28a。对比相同工况下的另外一条生产线，在产量基本相同情况下，没有变频改造的收尘风机运行电流约为44a，从比较情况来看，经变频改造的收尘风机节能效果非常明显。