一、冶金鋼鐵行業(yè)的基本情況

冶金行業(yè)中電機應用主要是軋鋼等機械的生產工藝傳動和風機水泵的傳動，設備量大，能源浪費極大。隨著冶金工業(yè)的產品結構調整和冶金生產的環(huán)保要求，冶金工業(yè)將大量新建軋鋼生產線，并大量應用除塵風機和冷卻泵。

二、冶金行業(yè)電機系統(tǒng)運行現狀及節(jié)能潛力

鋼鐵生產流程的電機系統(tǒng)大體分兩類：
生產機械的動力驅動；供/排水泵、鼓風機及除塵風機
1．生產機械的動力驅動：例如軋鋼傳動，恒轉矩負載，工藝要求調速傳動的，大都采用直流傳動或交流調速傳動。如采用變頻調速替代直流調速，不僅有可觀的節(jié)電效果，還會因生產效率的提高，維修費用的降低等原因而帶來很大的經濟效益。
2．供/排水泵、鼓風機和除塵風機：它們在鋼鐵生產流程中大量采用，常規(guī)設計為不停機運行，流量過剩時采用流體循環(huán)或放空的耗能方法。如果采用“ACI”變頻節(jié)電器，不但節(jié)電效果達到30%以上，而且可采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，進行自動跟蹤、調速，無須人工操作，這樣既節(jié)能又省工，并大大提高其設備之功效，增加經濟效益。

三、案例分析（廣鋼轉爐除塵風機）

1．控制對象：6000V、320KW電動機
2．控制目的：根據工藝要求及特點，采用變頻調速裝置對電機調速，保證達到工藝的前提下，實現節(jié)能降耗的目的。
3．控制方案：要求根據煙塵量的大小，實現對電機轉速大小的控制。根據工藝要求的設計，控制系統(tǒng)采用可模擬輸入輸出的PLC與變頻器的多步相結合，控制風機高速、中速、低速（或多步速）運行，并能實現風機在全范圍內的調速、檢測、監(jiān)測、控制，變頻器運行采用“閉環(huán)”和“開環(huán)”兩種方式，并可互相切換。
4．控制特點：采用PLC控制與變頻調節(jié)，可使系統(tǒng)滿足調速方便，啟動電流小，運行平穩(wěn)，自動調節(jié)加料吹煉、出鋼、倒渣、補爐等不同工藝時的電機轉速。這樣，損耗減少，節(jié)能顯著，工作安全、可靠。
5．控制要點：考慮到系統(tǒng)對于煉鋼生產的特殊重要性，保留了原工頻回路，與變頻回路互鎖控制，并加以完善，作為變頻故障的應急措施，盡快恢復生產，實現“工頻”“變頻”兩種運行狀態(tài)的方便切換。

四、節(jié)能分析

風機為平方轉矩負載，即風機的負載轉矩與轉速的平方成正比，因此得出 = ，式中，P0為額定轉速，N0時的功率，P分別為轉速N時的功率。
根據轉爐煉鋼工藝要求，冶煉每爐鋼的時間為26min計算，其中：風機（320KW）需要高速運行（吹氧）14min（頻率采取48Hz或更低），低速運行（加料、放鋼、倒渣、補爐等）12min（頻率按20Hz），如果每天低速運行11小時，每年運行時間按330天計算，則每年的節(jié)電量為：
W1=320×11× ×330
=1087257（度）
W2=320×（24－11）× ×330
=157872（度）
則年節(jié)電量為W=W1+W2=1245129（度）
每度電按0.68元計算，則每年平均節(jié)電費約為：1245129×0.68=846687元。

五、效益分析
1．除塵風機進行變頻調速改造，由于系統(tǒng)采用變頻節(jié)電器實現變速啟動，減小了對風機葉輪的磨損，大大延長了設備使用壽命和維修周期，減少了維修費用帶來的直接經濟損失。
2．系統(tǒng)采用過流、過壓、瞬時斷電、短路、欠壓、缺相、過載等多種保護，避免了因此造成電機燒損而影響生產所帶來的直接和間接經濟損失。
3．系統(tǒng)采用變頻調速技術后節(jié)約了大量的電量，由此所帶來的能源及環(huán)保社會效益也是不可低估的。
4．投資回收期：設備總投資800000元，年節(jié)電費為：846687元，可以在9.5個月內全部通過節(jié)能降耗帶來的經濟效益收回，這是一項非常值得關注的設備改造項目。

六、結束語
本著“服務企業(yè)、回報社會”的精神，我公司多年致力于工廠自動化系統(tǒng)及工廠設備技術改造方面的不斷探索，已向眾多的企業(yè)提供了優(yōu)質服務,建立了良好的信譽。為了增強新客戶對變頻調節(jié)電改造的認識和了解，我們提供了試機服務，同時我們將會以“誠實、務實、敬業(yè)”的工作態(tài)度對待每一個項目和客戶，真誠地希望我們的服務能為客戶帶來良好的社會和經濟效益！