在水泥生產(chǎn)過程中，電能消耗非常大，電費(fèi)在水泥生產(chǎn)成本中占了很大的比例。在水泥廠的工藝設(shè)備配置中，生料和熟料段風(fēng)機(jī)功率約占設(shè)備功率的30%～40%左右，所以風(fēng)機(jī)的電耗直接影響到水泥企業(yè)的生產(chǎn)成本。能控制好風(fēng)機(jī)的電耗,特別是大型風(fēng)機(jī)的電耗，對降低水泥生產(chǎn)成本,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益是十分可觀的。由于工況、產(chǎn)量的變化,系統(tǒng)所需的風(fēng)量也隨之變化,選擇風(fēng)量的調(diào)節(jié)方式對節(jié)能效果影響非常大，所以本文對大型風(fēng)機(jī)調(diào)速方式的選擇進(jìn)行探討。 一、風(fēng)量調(diào)節(jié)方式比較 1.1　調(diào)節(jié)進(jìn)口閥門 在通風(fēng)系統(tǒng)中，通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)進(jìn)口管路上閥門的開度大小，可以調(diào)節(jié)風(fēng)量的大小風(fēng)量大小采用風(fēng)閥或風(fēng)門檔板調(diào)節(jié)，造成節(jié)流損失，風(fēng)能利用率較低。風(fēng)機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，部分能耗就是白白地消耗在擋板上。 1.2　調(diào)節(jié)液力偶合器 液力偶合器是一種以液體（多數(shù)是油）為工作介質(zhì),利用液體傳遞能量的傳動裝置。通過改變液力偶合器工作腔內(nèi)液體的充滿度，就可以改變液力偶合器所傳遞的轉(zhuǎn)矩和輸出軸的轉(zhuǎn)速，使液力偶合器電機(jī)端和風(fēng)機(jī)端的轉(zhuǎn)速不一致，從而在電動機(jī)速度不改變的條件下對風(fēng)機(jī)調(diào)速，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的。電機(jī)輸出功率可用下式表示： 　　P=Pj/η+Ps（1） 　　Pj2=Pj1（n2/n1）3（2） 　　PS=Pe×（3%～5%）（3） 　　η=Nf/Nd（4） 　　P：電機(jī)輸出功率 　　Pe: 電機(jī)額定功率 　　Pj：風(fēng)機(jī)軸功率 　　Pj1：轉(zhuǎn)速n1時風(fēng)機(jī)軸功率 　　Pj2：轉(zhuǎn)速n2時風(fēng)機(jī)軸功率 　　Ps：液力偶合器的各種損耗 　　η：液力偶合器傳動效率 　　Nf：液力偶合器風(fēng)機(jī)端轉(zhuǎn)速 　　Nd：液力偶合器電機(jī)端轉(zhuǎn)速 采用液力偶合器具有初期投資小、沒有電磁干擾、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。由于液力偶合器在調(diào)節(jié)過程中要產(chǎn)生轉(zhuǎn)差功率損耗、容積損耗、機(jī)械損耗，這些損耗所產(chǎn)生的熱量需要大量冷卻介質(zhì)來冷卻。而液力偶合器傳動效率等于轉(zhuǎn)速比，速度越低，液力偶合器效率越低。從式（1）～（4）可以看出,液力偶合器節(jié)能效果不太理想。它主要有以下一些不足: 1）效率低，損耗大。 　　2）調(diào)速精度低，速度響應(yīng)慢，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，滑差大，有時丟轉(zhuǎn)。 　　3）可靠性低，偶合器損壞后造成系統(tǒng)停車，無法啟動設(shè)備，必須停車檢修。 1.3、變頻調(diào)速： 隨著大功率整流器件制造工藝的進(jìn)一步發(fā)展。商家生產(chǎn)的變頻器普遍采用全新的IGBT（絕緣柵型雙極型）管，它的一個突出優(yōu)點(diǎn)就是具有較高的切換頻率，即通斷時間短。高的切換頻率使電機(jī)帶大負(fù)載容量的能力得到提高，使電機(jī)制損減小。變頻器一般可分為交-直-交及交-交兩處。變頻器的可控功率范圍從0.2～1500kW，甚至到1700kW。從這一范圍來看，水泥生產(chǎn)線上要求調(diào)速的各工藝環(huán)節(jié)都能得到滿足。 從應(yīng)用情況來看，變頻調(diào)速器用于水泥生產(chǎn)企業(yè)有四個突出優(yōu)點(diǎn)： （1）可滿足調(diào)速的工藝要求，變頻調(diào)速器調(diào)速范圍均在10：1以上，而水泥生產(chǎn)工藝過程中調(diào)速范圍在10：1范圍內(nèi)即可完全滿足要求。 （2）全球?qū)崿F(xiàn)自動化控制，由于變頻器本身是由一個16（或32）位微處理器所控制，設(shè)有RS485（或422）、A/D輸入。D/A輸出接口，為自動控制（與上位機(jī)聯(lián)網(wǎng)）創(chuàng)造了充分的條件。 （3）獲得可觀的節(jié)能效果。如在較大功率（15kW以上）風(fēng)機(jī)、泵類的應(yīng)用中尤為明顯，可節(jié)電1/4以上。 （4）降低工人的勞動強(qiáng)度，由于調(diào)整系統(tǒng)整體可靠性提高，故障率低，免維護(hù)周期較長，可減輕有關(guān)維護(hù)人員的工作量。 二、如何選用變頻調(diào)速器 　 變頻器與其它產(chǎn)品一樣，也具有較多的品牌及種類。在如何選用這個問題上當(dāng)然需要了解價格、產(chǎn)品質(zhì)量，便更應(yīng)了解變頻器的技術(shù)特性。按其控制方式的不同可分為通用型和工程型兩大類，除價格差異外，通用型變頻器在技術(shù)特性上與工程型變頻器存在較大差異。通用型變頻器一般采用V/f曲線控制方案，在電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，氣隙磁通φ基本恒定。則可滿足設(shè)備恒功率（或恒轉(zhuǎn)矩）的運(yùn)行特性。但在低速時，由于氣隙磁通下降，故最大轉(zhuǎn)矩也下降，難以滿足恒功率要求，通用型變頻器一般采用給定閉環(huán)控制方式，動態(tài)響應(yīng)速度相對較慢。而工程型變頻器則在其內(nèi)部通過檢測設(shè)有自動補(bǔ)償、自動限制的環(huán)節(jié)，在設(shè)備低速運(yùn)轉(zhuǎn)時也可保持好的轉(zhuǎn)矩特性，可實(shí)現(xiàn)真正意義上的閉環(huán)控制。工程型變頻器通常有三種控制設(shè)定方式可選： （1）開環(huán)控制方式，同通用型； （2）帶轉(zhuǎn)差補(bǔ)償，即當(dāng)負(fù)載突降時，則給定可自動補(bǔ)償； （3）裝機(jī)/裝柜型，功率45～200kW，需要附加電路及整體固定殼體，體積較為寵大，占用空間相相對較大； （4）柜型，控制功率45～1500kW，除具備裝機(jī)/裝柜型特點(diǎn)外，與之比較占用空間更大，選擇時可根據(jù)受控電機(jī)功率及現(xiàn)場安裝條件選用適合類型。從變頻器的電壓等級來看，有1AC 230V；也有3AC 208～230V、380～460V、500～575V、660～690V等級，應(yīng)根據(jù)要求來做出正確的選擇。從變頻范圍及精度要求而言，變頻器有FC（頻率控制），調(diào)速范圍1：25；VC（矢量控制），調(diào)速范圍1：100～1：1000；SC（伺服控制），調(diào)速范圍1：4000～1：10000；在水泥生產(chǎn)線上一般選用FC方式即可滿足生產(chǎn)要求。兼顧上述四點(diǎn)要求的前提下，可根據(jù)生產(chǎn)的現(xiàn)場情況做出完全符合要求的正確選擇。 三、變頻器在水泥廠生產(chǎn)線現(xiàn)場安調(diào)運(yùn)行中的幾個問題 1 變頻器現(xiàn)場安裝的技術(shù)措施 　 在安裝過程中，技術(shù)保障是首要的，特別需要注意的是要根據(jù)某個調(diào)速環(huán)節(jié)中變頻器的數(shù)量，集中（或分散）做好技術(shù)準(zhǔn)備工作。在石灰石破碎喂料、各風(fēng)機(jī)、水泵、回轉(zhuǎn)窯、窯尾生料喂料、窯頭喂煤、生料磨、水泥磨選粉機(jī)等調(diào)速環(huán)節(jié)，由于變頻器單臺裝置相對分散，相互之間的干擾小，不影響正常使用。但在某些生產(chǎn)環(huán)節(jié)，如生、熟料配料系統(tǒng)等，要求多臺變頻器安裝在同一電控室的某一個控制屏內(nèi)。由于變頻器本身是一個強(qiáng)干擾源，正常工作時產(chǎn)生高次諧波，相互之間以及對主控設(shè)備（上位機(jī)系統(tǒng)）的干擾在所難免，而控制系統(tǒng)信號傳輸多為低太直流（0～5V）方式，必須采用有關(guān)抗干擾措施以保證系統(tǒng)正常工作。在生產(chǎn)現(xiàn)場條件好的，除嚴(yán)格按照要求對于擾源做好屏蔽外，控制信號傳輸采用電流（4～20mA）方式，可有效降低干擾對系統(tǒng)的影響，滿足生產(chǎn)需求。生產(chǎn)現(xiàn)場條件差的，除必須用屏蔽作為與變頻器采樣及控制信號的連接線并對信號線屏蔽網(wǎng)做好單獨(dú)的專門接地，可有效抑制干擾，在實(shí)施上述措施后仍不可避免強(qiáng)干擾而影響系統(tǒng)正常使用的，應(yīng)考慮更換變頻器。 2 變頻器的參數(shù)設(shè)置及調(diào)試 做好變頻器參數(shù)的設(shè)置及調(diào)試，是設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的一個根本保障措施?，F(xiàn)場中出現(xiàn)的許多問題，往往是參數(shù)的設(shè)置問題，而與設(shè)備本身無關(guān)，由此可風(fēng)合理正確設(shè)置參數(shù)很重要。 （1）基本參數(shù)的設(shè)置?；緟?shù)包括電機(jī)銘牌上的額定功率、電壓、電流、轉(zhuǎn)速、頻率等。 （2）要根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求做好其它參數(shù)的設(shè)置。變頻器一般都有幾十上百個可設(shè)置的參數(shù)，實(shí)際運(yùn)用中可采用大多數(shù)出廠設(shè)置，僅對少數(shù)作特殊設(shè)定即可滿足生產(chǎn)要求。如在要求重載啟動的環(huán)節(jié)，則必須設(shè)定起動提升參數(shù)，可以通過設(shè)置一個額外的電壓提升在電機(jī)額定電流0～250%的范圍內(nèi)提升起動電流，以達(dá)到設(shè)備順利起動。