5#高炉风机电机起动改造的运用与实践

潘朝龙 谢晓勇 王  君 卢品金 (川威集团钢铁产业事业部炼铁厂)

【摘  要】通过对5#炉风机电动机降压启动改造、电网的增容改造及相关跟踪记录、规程的修订，保证5#炉风机一次性启动成功，节约电力消耗，从而降低炼铁厂生产成本。

【关键词】改造  运用与实践  节约  成功  生产成本

Abstract: Through falls to the 5# blast furnace air blower electric motor presses the start transformation, the electrical network increase transforms and is connected tracks the record, the regulations revision, guaranteed the 5# blast furnace air blower disposable starts successfully, saves the power consumption, thus reduces the ironworks production cost.

Key word: Transformation, Using and practice, Frugal, Success, Production cost

1.概述

《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》提出：“十一五”期末单位国内生产总值能源消耗比“十五”期末降低20%左右。这是针对我国资源环境约束日益突出的问题提出的，充分体现了落实科学发展观，加快经济增长方式转变，建设资源节约型、环境友好型社会和实现可持续发展的要求。我国正处在工业化和城镇化快速发展时期，能源消耗强度较高，消费规模不断扩大，尤其是高投入、高消耗、高污染的粗放型经济增长方式尚未转变，加剧了能源供求矛盾和环境污染问题的严峻形势。今年上半年，我国单位GDP能耗同比上升0.8%，能源消耗增长仍然快于经济增长，能耗不降反升，节能降耗工作面临更大压力。加强节能工作、降低能源消耗、提高能源利用率已成为社会各界普遍关注的焦点。针对目前情况，炼铁厂也在此寻找节能降耗项目，从节约一滴水、一度电开始，为降低炼铁厂生产成本而努力，为此炼铁厂把5#炉风机每次启动不成功作为研究对象，解决因不能启机成功给生产带来的压力，使炼铁厂电力消耗、成本不断增加。

2.目前现状及存在问题

炼铁厂5#高炉风机电机采用的是三相异步电动机（上海电机厂），电机功率为5800KW，该电机启动方式采用的是水阻降压启动，供电由川威集团3#主电站（35KV）供电，该风机自2004年投运来，没有一次启机成功，经常是因为不能一次性启机成功而影响炼铁厂5#高炉的生产，而且每启机一次约消费电能约350度左右，耽误生产时间，使产量低、电力消耗高，所以大大提高了炼铁厂的生产成本。

3.液体电阻起动器的工作原理及存在的问题

3.1 液体电阻起动器的工作原理：将液体电阻起动器电解液串入三相异步电动机转子回路中，并通过调整电解液的浓度及改变两极板间的距离使串入电阻阻值在起动过程中始终满足电动机机械特性对串入电阻值的要求，从而使电动机获得最大起动转矩及最小起动电流，进而平稳启动。具体工作过程是，在主电动机启动前，液体电阻自动投入，主电动机起动时，动极板在一小功率电机带动下缓慢移动，从而改变两极板间的距离，使串入转子回路的液体电阻阻值变化来满足电动机的要求，使电动机转速升高，当两极板距离最小时，电动机转速达到额定转速，将液体电阻短接，电动机转入运行状态。

3.2 液体电阻起动器存在的问题：由于液体电阻器在降压启动过程中，随着极板的运动，电流的逐渐降低，水阻柜水温随着时间的增加而升高，最高时的温升达到35℃，导致水阻的阻值变化较大，采用水阻降压启动主要产生的后果有：

3.2.1 不能保证一次性启动成功；

3.2.2 启动电流大于3.5I额；

3.2.3 启动水温变化大，最高时达到35℃；

3.2.4 启动过程中水阻的阻值变化大；

3.2.5 每启动一次需进行配液及阻值核对，维护工作量大。

由于以上原因导致5#高炉在休风3小时以下有时时间更长时都不停风机，使风机处于空载运行状态，导致有时动力房检修困难且浪费电力，增加炼铁厂成本。根据2006年5#高炉休风次数及休风时间统计，在2006年当中，5#高炉休风时间在两小时以上达17次，总计休风时间约为55小时，在休风时，电机空载电流约为350安，则一年消耗的电量为：1.732×6×350×0.93×55=186042度，如按电费0.5元计算，则一年在5#高炉风机上多耗费：186042×0.5=93021元。

4.改造方案及措施

4.1 液体电阻起动器改造

由于5#炉液体电阻起动器是两套，作为两台风机用，但现在只有一台风机，所以将两套液体电阻起动器用于一台风机上，采取一用一备方式，为下次起机做好充分准备，增加起动次数，保证一次性能够启机成功。具体改造方案如下：

4.1.1 改造技术方案：

降压启动改造：将5#炉动力房风机电机启动由现在运行方式改为将两套水阻柜都投入，采取一用一备的运行方式，具体的一次线改造方案如下图所示：

4.1.2 控制回路改造：将原5#炉水阻柜控制回路全部拆除，重新设计安装控制回路，利用转换开关对两套水阻柜进行转换，并将该转换开关安装于1#短接柜上。

4.1.3 试车前先测试水阻柜水的阻值，摸清针对5#炉风机启动时水的阻值在什么范围内能保证启机成功，做好相应记录，使每次启机时都将水的阻值控制在该范围内。

4.2 改造内容及投运时间：

利用5#炉中修时间进行全面改造，将原改造时的线路全部拆除清理柜内接线，先恢复原来的控制方式，再将电机控制回路与水阻柜的连接线重新布置，并将二套水阻柜的二次线及转换开关全部安装于1#短接柜内，与2#短接柜不发生任何关系，通过中修时间，彻底的改好了将两套水阻用在一台风机电机启动上，并将两套水阻的阻值、水阻的行程、水阻的短接时间全部调试出来，经过在试验位置反复试验均达到要求，于2007年1月28日晚上21：17分启机一次性启机成功，又于2007年1月29日凌晨6：25分启机一次性启机成功并正式投入使用，通过使用到现在跟踪水阻的变化，完全控制在我们规定的范围之内，能够保证一次性启机成功，该项目取得圆满成功。

4.3 电网改造

2006年10月左右对35KV站线路改造，直接由茶山220KV变电站供电，使该电力网络变大，使电网更加稳定可靠，起机时压降减小。

4.4 跟踪及规程修订

通过对液体电阻起动器的改造及电网的改造，我们也修订和制定了相应的一些记录及规程，如 《5#炉风机电机起机跟踪记录表》、《5#炉风机电机水阻柜跟踪记录表》、《5#炉风机电机起机维护规程》、《5#炉风机紧急起机应急预案操作规程》，有了这些相应的规程及跟踪记录表，更能保证5#炉风机起动一次性起机成功。

5.改造总结

在炼铁厂领导的正确指导思想下，全体成员克服畏难情绪，勇于探索，较好的完成了此次改造任务，为了巩固改造所达到的成果，在以后的工作中，必须做好如下几方面的工作：

5.1 在5#炉风机水阻柜房安装一台水泵，随时可以向水阻柜内打水或抽出水，保证水的阻值在规定范围之内。

5.2 在两套水阻柜柜门上分别安装一只数显10V电压表和一只数显10A电流表，以便随时测试水的阻值。

5.3 将水阻柜房的花格窗全部改为玻璃窗，尽量保证水阻柜房内室温不变。

5.4 每天巡检时检查水阻柜内的水位，如水位低时，急时加水，保证水阻柜内的水位在规定范围之内；

5.5 每天巡检时检查水的温度，如温度变化相差10℃时，需测试水的阻值，水的阻值暂控制在1.85Ω~2.5Ω之间，再根据启机压降的大小来调整水的阻值范围，并做好相应记录；

5.6 正常情况下，每两周测试一次备用水阻柜水的阻值，并做好相应记录；

6.产生效益

6.1 年节约因休风不能停机产生的电费约10万元。

6.2 如按每启机失败一次，影响炼铁生产约4小时，减少产量约200吨，效益达30万元，年效益达300万元以上。

7.结论

通过对5#高炉风机电动机起机液体电阻的改造，完全达到了预期的目的，从中修后到现在5#高炉风机电机已经起机五次，而且每次起机都保证一次性起机成功，并对每次起机的参数做了相应的记录，为以后起机提供参考，可见通过技术改造和技术创新再加上先进管理经验的加强是提高节能降耗最有效的途径。