變頻器在煤泥干燥系統(tǒng)的應(yīng)用

煤炭在我國(guó)作為重要的能源，煤炭資源的綜合利用已成重要課題。在煤炭開采過程，煤泥因含水率高（大約20%-40%），無(wú)法直接使用，因此利用好煤泥資源，使之變廢為寶，吸引了很多投資者的目光。要實(shí)現(xiàn)煤泥再利用，需要進(jìn)行脫水干燥。干燥系統(tǒng)的主要設(shè)備包括干燥機(jī)、燃煤爐、鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、除塵器、刮板機(jī)、給料輸送皮帶、產(chǎn)品輸送皮帶、帶式出料機(jī)、卸料器等。這些設(shè)備中干燥機(jī)、引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、刮板機(jī)采用變頻器驅(qū)動(dòng)方式，臺(tái)達(dá)C2000系列變頻器在山西興縣某洗煤廠煤泥干燥系統(tǒng)成功應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源的良好效果。

煤泥干燥系統(tǒng)工藝流程及設(shè)備

系統(tǒng)采用直接干燥技術(shù)，將煤泥輸送至干燥機(jī)的滾筒中，滾筒直徑3.5米，長(zhǎng)度約20米，根據(jù)煤泥量及干燥情況控制干燥機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，燃煤爐產(chǎn)生的高溫干燥煙氣流經(jīng)干燥機(jī)滾筒與干燥機(jī)中煤泥充分接觸，熱量以對(duì)流、傳導(dǎo)、輻射的方式傳遞給煤泥，煤泥中水分以水蒸汽形式混入煙氣中，經(jīng)過除塵設(shè)備后濕熱煙氣由引風(fēng)機(jī)抽出，干燥機(jī)內(nèi)部為螺紋結(jié)構(gòu)，在旋轉(zhuǎn)過程中煤泥被逐步干燥完成后從干燥機(jī)滾筒中排出。煤泥與干燥介質(zhì)在干燥機(jī)內(nèi)直接接觸，干燥效果好，熱效率高，同時(shí)設(shè)備結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，單機(jī)處理能力強(qiáng)。其缺點(diǎn)是對(duì)濕熱煙氣需要充分的除塵處理。由于較高的性價(jià)比使直接干燥技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中獲得大量的應(yīng)用。

系統(tǒng)控制特點(diǎn)

干燥機(jī)為恒轉(zhuǎn)矩類型負(fù)載，且干燥機(jī)慣性很大，當(dāng)裝滿物料后，加速到設(shè)定轉(zhuǎn)速需要很長(zhǎng)的時(shí)間，加速過程的電流可能大于電機(jī)額定電流，因此在變頻器選型時(shí)要適當(dāng)增大，低速時(shí)要求大轉(zhuǎn)矩，變頻器控制方式要選擇SVC或FOC模式。刮板運(yùn)輸機(jī)工作時(shí)可能會(huì)有結(jié)塊的煤泥卡住設(shè)備，變頻器選型適當(dāng)增大，控制模式選擇SVC或FOC模式。引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)作為平方轉(zhuǎn)矩型負(fù)載，采用VF控制方式。主要傳動(dòng)系統(tǒng)方案配置如下：

變頻驅(qū)動(dòng)節(jié)能效果

根據(jù)生產(chǎn)情況不同，干燥系統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)工作于不同轉(zhuǎn)速由變頻器控制實(shí)現(xiàn)，相比傳統(tǒng)的不調(diào)速系統(tǒng)加風(fēng)門擋板控制方式有較好節(jié)能效果。

上圖中曲線1是恒速n1的H-Q（風(fēng)壓-流量）特性曲線，曲線2為管網(wǎng)風(fēng)阻特性，風(fēng)機(jī)工作在A點(diǎn)時(shí)風(fēng)壓為H1，風(fēng)量為Q1， 功率PA∝Q1 X H1，當(dāng)風(fēng)量從Q1減至Q2，若用調(diào)節(jié)風(fēng)門的方法相當(dāng)于增加管網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)阻力特性變到曲線3，系統(tǒng)由原來(lái)的工況點(diǎn)A變到新的工況點(diǎn)B運(yùn)行，從圖中看出，風(fēng)壓反而增加，功率PB ∝Q2 X H2，這樣功率下降不大。如果采用變頻器調(diào)速控制方式，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由n1降到 n2， 根據(jù)風(fēng)機(jī)參數(shù)的比例定律，轉(zhuǎn)速n2風(fēng)量Q-H特性如曲線4所示，可見在滿足同樣風(fēng)量Q2的情況下，風(fēng)壓H3大幅度降低，功率Pc隨著顯著減少，Pc ∝Q2 X H3。節(jié)省的功率△P=（H2－H3）×Q2，節(jié)能的效果十分明顯。當(dāng)然，轉(zhuǎn)速降低時(shí)，效率也會(huì)有所降低，同時(shí)還應(yīng)考慮控制裝置的附加損耗等影響。即使如此，這種方法的節(jié)電效果也是非?？捎^的。

煤泥干燥系統(tǒng)的意義

經(jīng)干燥處理的煤泥水分不超過12%可以單獨(dú)銷售或與中煤摻配外銷，用于原料加工煤泥型煤，供工業(yè)鍋爐或居民生活使用；也可用于電廠燃料，降低生產(chǎn)成本；作為磚廠添加劑，提高磚的質(zhì)量；作為水泥廠添加料，改善水泥性能；含有某些特定成份的煤泥可用作化工原料。其次，煤泥干燥對(duì)選煤廠完善洗選工藝，實(shí)現(xiàn)煤泥全部回收利用，可較好的解決煤泥產(chǎn)品露天堆放而造成礦區(qū)環(huán)境“遇水流失、遇風(fēng)飛揚(yáng)”的二次污染問題。臺(tái)達(dá)變頻器應(yīng)用于煤泥干燥系統(tǒng)為煤炭行業(yè)帶來(lái)明顯的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及環(huán)境效益。

審核編輯：湯梓紅