ABB（中國）有限公司

ABB變頻器幫助鹿泉金隅鼎鑫水泥節(jié)能降耗

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1 應用背景介紹

鹿泉金隅鼎鑫水泥有限公司，已成為年生產(chǎn)熟料近750萬噸，優(yōu)質(zhì)高標號水泥近750萬噸的大型現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)企業(yè)。2000年建廠，總資產(chǎn)逾30億元，注冊資本金13億元，現(xiàn)有職工近2000人，下設三個生產(chǎn)分公司、一個礦山分公司和滄州金隅分公司。一分公司位于鹿泉市同閣工業(yè)區(qū)，擁有兩條2500 T/D新型干法熟料水泥生產(chǎn)線。二分公司位于鹿泉市宜安鎮(zhèn)，擁有兩條5000 T/D新型干法熟料水泥生產(chǎn)線。三分公司位于鹿泉市宜安鎮(zhèn)，擁有一條5000 T/D二檔短窯的國內(nèi)第一條節(jié)能示范生產(chǎn)線。

對鼎鑫水泥部分風機水泵進行節(jié)能審計后，發(fā)現(xiàn)他們的風機水泵全年都運行在工頻，對于風量和水的需求都是通過風門或閥門來進行調(diào)節(jié)的，能耗浪費非常大，而且機械的磨損也非常大，容易損壞，因此，只有通過變頻節(jié)能改造，才能節(jié)省電能，并降低噪音，減少機械磨損。

2 系統(tǒng)配置

此次鼎鑫水泥一共采購了12臺ACS510的變頻器，由石家莊眾業(yè)達公司負責裝柜并調(diào)試運行。具體風機水泵的信息如表1所示：

表1 風機水泵信息

變頻器控制通常采用遠程通訊控制方式， 通過變頻器PROFIBUS-DP總線與上位機DCS系統(tǒng)進行通信，控制變頻器的頻率，同時監(jiān)控變頻的工作狀態(tài)。

ACS510為ABB的標準傳動產(chǎn)品，針對風機、泵類負載做了特別的優(yōu)化，其中內(nèi)置的PFC宏（風機泵控制宏）和SPFC宏（循環(huán)軟起宏）相當于在變頻器內(nèi)部安裝了小型的PLC，可實現(xiàn)一臺變頻器對多達7臺電機的控制，降低了初期成本，減少了外部接線，運行可靠，故障率低。另外，內(nèi)置的具有專利技術的變感式直流電抗器或交流電抗器可明顯降低網(wǎng)側(cè)電流電壓的諧波含量，諧波電流畸變率≤35%，諧波電壓畸變率≤35%，并提高對電網(wǎng)瞬變的抗擾能力。內(nèi)置的EMC濾波電路滿足電氣標準EN61800－3，降低了電磁輻射對建筑內(nèi)電器設備的干擾。

根據(jù)鼎鑫水泥工作人員介紹，鼎鑫水泥采用了先進的DCS大型計算機中央控制系統(tǒng)，工藝技術代表了國內(nèi)先進水平。變頻器的頻率，都是由上位DCS系統(tǒng)，通過變頻器的PROFIBUS-DP總線，根據(jù)系統(tǒng)的溫度、壓力集中調(diào)節(jié)變頻器的頻率。

ABB變頻器與總線控制相結(jié)合，大大降低了設備的故障率，維修率明顯減低，系統(tǒng)運行效率達到最高。同時，集中控制的實現(xiàn)，使操作更簡單，控制更容易。

3 應用目標

（1）節(jié)能，同時降低機械磨損。

（2）系統(tǒng)集成度高，控制簡便容易，運行可靠。

（3）故障率低，檢修強度大大降低。

（4）通過使用ABB變頻器，對于循環(huán)水泵來說，使得水壓控制更加平穩(wěn)，水浪費更低，降低水錘效應。對于風機而言，根據(jù)工藝的需求來調(diào)節(jié)頻率，從而提高水泥的產(chǎn)量和質(zhì)量。

4 實施情況

在ABB技術人員和合作伙伴石家莊眾業(yè)達電氣公司的幫助下，該項目一步一步得以實施。首先評估，出節(jié)能審計報告，然后繼續(xù)做工作，出方案，投標中標。在一年的努力工作中，終于使訂單得以實施。

通過減低頻率，在同樣滿足工藝的前提下，消除了電機額定輸出時的相關浪費，自行優(yōu)化并穩(wěn)定了風量和水的流量，不需要調(diào)節(jié)風門和閥門。在幾個分公司的生產(chǎn)線和水泵房上共安裝了12臺ACS510變頻器。

根據(jù)現(xiàn)場的空間與粉塵情況，合理配置柜體的防護等級。為了確保系統(tǒng)安裝運行，在設計的時候考慮了旁路方案。

5 效果分析

（1）節(jié)能效果明顯，節(jié)電率最大可達60%左右。

（2）系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，控制精度高，提高了水泥的生產(chǎn)質(zhì)量。

（3）系統(tǒng)操作靈活，運行和維護效率高。

（4）通過降低頻率，從而降低機械應力，減少維護成本。

（5）內(nèi)置輸入電抗器和EMC濾波器，諧波含量低，電磁輻射少，系統(tǒng)噪音低。