重工行业整体 2011.12.27.pdf

案例说明

ACS2000变频器降低能耗，改善水泥厂工艺控制

Jura水泥厂是瑞士第二大水泥生产厂商，使用一台ABB

变频器替代了已运行25年的串级调速变频器。这台ACS

2000的额定功率为550kW，用于控制位于瑞士Wildegg的

Jura水泥厂炉渣冷却器排风风机。

挑战

瑞士Jura水泥厂炉渣冷却器排风机上的滑环感应电机曾用

一台630kW串级调速变频器控制。炉渣冷却器排风机在水

泥生产工艺中起关键的作用。混合原材料送入窑中，被加

热至1450摄氏度后，变成炉渣。炉渣从窑中排出时，由冷

却风机冷却至100摄氏度。变频器通过控制炉渣冷却器排

风机来保持窑罩中的压力恒定。这是通过调节风机的风速

来实现的，排风机从炉渣冷却器排出的冷空气也即是从窑

中排出的热空气。对于水泥质量而言，精确的能量输入是

至关重要的。热量不足将导致燃烧不完全的低质量炉渣，

而热量过多会损坏窑壳。

以前用于控制炉渣冷却排风风机的串级调速变频器是BBC解决方案

于1984年建造的。现已更换为一台中压交流变频器，一使用一台550kW、6kV的ABBACS2000中压变频器替代

部分原因是其能提供更宽的速度范围，从0rpm可以到冷却风机上面的串级调速变频器，该风机装在2,000吨、

1000rpm。此串级调速变频器没有在300rpm以下运行过，56米长的Polysius窑的后面。

这是由于此种变频器效率在较低速度下显著下降。受限的

速度范围也使一些生产阶段受到限制，导致很大的能源浪供电电压从8kV降至中压变频器所需的6kV。

费。

除了ACS2000提供了电压源型逆变器（VSI）的所有优

由于其年代已久，串级调速变频器运行维护费用很高，原势，比如高且恒定的功率因数，降低谐波的有源前端配置

因在于每隔三个月需要更换电机的碳刷。另外，该变频器等若干最先进的技术外，安装、调试与运行简单这也是吸

所使用的一些特定部件易于损坏。串级调速变频器的备件引工厂电气工程师JürgHitz的重要因素。

也越来越来稀缺。

好处

由于水泥生产为一个连续过程，变频器需要一天24小时运快速安装、调试

行，只能在计划维护间隔期间停机。每次停窑会造成几千

作为一款面向标准应用的通用变频器，所以安装与调试可

瑞士法郎的损失，因此正常运行时间的提高至关重要的。

以极快地完成，带电调试只需一天的时间。

另外，出于环境及财务原因考虑，Jura水泥厂非常希望降

这部分归功于产品的标准化。这样，安装就不需要整个工

低炉渣冷却机排风风机的能耗。

程团队介入。

ABB的供货范围包括基于800xA的服务器—客户端系统，I/O

硬件接口以及安装与调试的完整系统。

中压变频器与新型ABB800xA控制系统的接口通过单根

Profibus电缆实现，而以前的变频器系统需要许多连接

线。在调试期间，这是一个很大的优点，与其他硬接线系

统相比，调试一个Profibus系统只需要几分钟的时间。

安装与调试的简单化也体现在最终用户所需培训时间的降

低。“它像黑匣子方式一样简单，简单的接通/断开操作

即可实现所需的功能，”Jura水泥厂电气工程师J