西門子SINAMICS G150變頻器在轉(zhuǎn)爐干法除塵中的應(yīng)用

田賀才 湯建和 李希勝

（唐山國(guó)豐鋼鐵有限公司第一煉鋼廠，河北 唐山 063300）

1 概述

唐山國(guó)豐鋼鐵有限公司第一煉鋼廠，擁有80T轉(zhuǎn)爐3座， 120T轉(zhuǎn)爐2座，方坯連鑄機(jī)3臺(tái)，板坯連鑄機(jī)4臺(tái)，LF精煉爐5座（在建1座），RH精煉爐1座。年產(chǎn)鋼600萬(wàn)噸的大型煉鋼廠。80t轉(zhuǎn)爐采用OG法除塵，120t轉(zhuǎn)爐采用干法除塵。

LT 法 回 收工藝是由德國(guó)魯奇（Lurgi）、 蒂森（Thyssen）二家公司在上一世紀(jì)60年代末聯(lián)合開發(fā)的一種技術(shù)。相對(duì)于OG法除塵，干法除塵有著能耗低，利于環(huán)境治理，提高過(guò)程煤氣回收，以及廢棄物利于收集利用等優(yōu)點(diǎn)。

轉(zhuǎn)爐干法除塵系統(tǒng)的主要設(shè)備有：活動(dòng)煙罩，汽化冷卻煙道，蒸發(fā)冷卻器，靜電除塵器，除塵風(fēng)機(jī)，煤氣冷卻器，廢氣放散燃燒等系統(tǒng)組成。除塵設(shè)備主要包括蒸發(fā)冷卻器和靜電除塵器。轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的灰塵，有少部分大顆?；覊m由蒸發(fā)冷卻器收集，蒸發(fā)冷卻器的作用是收集煙塵中的粗顆粒和冷卻煙氣的作用，而大部分的細(xì)灰由靜電除塵器收集。煙氣流的動(dòng)力主要是來(lái)自ID風(fēng)機(jī)，因此ID風(fēng)機(jī)在除塵中的作用至關(guān)緊要。傳動(dòng)部分我廠采用的是西門子SINAMICS G150變頻器和西門子電機(jī)。

2 西門子SINAMICS G150變頻器原理

SINAMICS G150變頻器是專門為滿足具有恒平方負(fù)載特性、性能要求適中而且沒有再生反饋的傳動(dòng)系統(tǒng)的要求而設(shè)計(jì)的。其應(yīng)用領(lǐng)域主要有風(fēng)機(jī)與泵類、壓縮機(jī)、軋機(jī)等。采用緊湊高品質(zhì)威圖（RITTAL）柜式設(shè)計(jì)，節(jié)省占地面積30%～70%。柜內(nèi)強(qiáng)電保護(hù)，安靜運(yùn)行（低于67dB）。使用全新主控制板CU320，智能化設(shè)計(jì)，采用CF軟件存儲(chǔ)卡，提供光纜接口和ProfiBus接口，功能操作面板AOP30和功能強(qiáng)大的軟件工具STARTER進(jìn)行選型，調(diào)試，節(jié)能計(jì)算。SINAMICS G150變頻器非常適用于使用平方律扭矩特性驅(qū)動(dòng)泵和風(fēng)機(jī)的變頻器操作。

SINAMICS G150型變頻器通過(guò)整流部分的連接實(shí)現(xiàn)12脈動(dòng)運(yùn)行，有效的降低了諧波的影響。12脈動(dòng)并聯(lián)型G150變頻器有兩套獨(dú)立的進(jìn)線部分，功率單元以及出線部分，兩柜體區(qū)別之處就是只有右側(cè)主柜內(nèi)有控制器CU320，控制面板AOP30以及接線端子模塊TM31。所有的邏輯運(yùn)算，控制操作，信號(hào)采集都由主柜完成。兩個(gè)柜體之間的通訊由Sinamics獨(dú)有的DRIVE-CLIQ技術(shù)電纜完成數(shù)據(jù)傳輸。變頻器采用有編碼器的矢量控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)速度的精確控制。并且變頻器增加了對(duì)電機(jī)溫度檢測(cè)保護(hù)和絕緣檢測(cè)保護(hù)，使系統(tǒng)更加的穩(wěn)定和安全。變頻器的型號(hào)6SL3710-2GH41-1AA0-Z

附件：D02+D14+F756+K50+L13+L26+L45+L50+L57+L86+L87+M21+M70+M90+X30

3 G150變頻器在干法除塵中控制應(yīng)用及調(diào)試

干法系統(tǒng)采用西門子s7-400PLC控制，CPU采用416-3DP。采用profibus網(wǎng)絡(luò)對(duì)G150變頻器進(jìn)行控制。在參數(shù)設(shè)置中p0700命令源設(shè)置為5 profibus，p1000給定值源設(shè)置為1profibus。有兩種方式來(lái)設(shè)置profibus地址，一是通過(guò)DIP開關(guān)，地址在參數(shù)P0918中只讀，另外一種方式是在操作面板或軟件中直接輸入?yún)?shù)P0918，前提條件是DIP開關(guān)將地址設(shè)置為0或127。通過(guò)PLC編程對(duì)變頻器進(jìn)行控制，對(duì)變頻器的控制采用profibus報(bào)文的方式進(jìn)行，即控制字和狀態(tài)字，相關(guān)說(shuō)明參考G150手冊(cè)?？梢圆捎貌僮髅姘鍖?duì)變頻器繼續(xù)日常監(jiān)控和維護(hù)，通過(guò)操作面板可以對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、調(diào)試，監(jiān)控狀態(tài)變量，控制裝置和診斷故障和報(bào)警。對(duì)變頻器的調(diào)試還可以通過(guò)starter軟件進(jìn)行調(diào)試。變頻器采用閉環(huán)控制，閉環(huán)控制包括PI調(diào)節(jié)器、速度調(diào)節(jié)器預(yù)先控制、軟化功能。

按照工藝要求，對(duì)變頻器進(jìn)行控制，按照轉(zhuǎn)爐冶煉的狀態(tài)，對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，在煙氣流量比較穩(wěn)定的狀態(tài)下，采用固定轉(zhuǎn)速的方式，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，在保證除塵效果的前提下盡量降低轉(zhuǎn)速，達(dá)到節(jié)電的目的。在轉(zhuǎn)爐吹煉階段，轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的煙氣量與轉(zhuǎn)爐的吹氧量，爐口壓力有著明顯的關(guān)系，因此按照爐口微差壓和實(shí)際吹氧量來(lái)計(jì)算煙氣流量，并對(duì)風(fēng)機(jī)按照流量進(jìn)行速度控制。（詳見表1）

表1 轉(zhuǎn)爐各速度控制表

結(jié)語(yǔ)

干法除塵系統(tǒng)從07年投產(chǎn)以來(lái)，風(fēng)機(jī)控制比較穩(wěn)定。在運(yùn)行期間，對(duì)風(fēng)機(jī)的控制進(jìn)行了優(yōu)化、完善風(fēng)機(jī)的速度控制。配合系統(tǒng)中其他設(shè)備達(dá)到了良好的除塵效果和節(jié)電效果。

[1]柴瑞娟，陳海霞.西門子PLC編程技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.