高效电机/逆变器组合,节省炉内冷却系统能耗

2011年8月2日

由于安装了三台WEG W22 132千瓦IE2高效电机,由WEG CFW-09变速驱动器控制,比利时工程钢铁公司(ESB)每年在一台电钢炉上的三台冷却泵的运行上节省了45,000欧元。

WEG设备由WEG分销商Leclercq能源公司提供给过程自动化公司,后者提供并调试了完整的节能包,包括带有驱动器的控制面板、软起动器、PLC和通过Profibus-DP进行的过程监控。
总部位于比利时的ESB为比利时的运输、能源生产和航空工业生产钢铁和相关产品。必威官方登陆它的产品必威官方登陆包括碳和轻合金钢,以圆柱形连铸坯的形式,底部浇注铸锭,用于开式和闭式模锻件,无缝轧制环,火车车轮,无缝管和挤压零件的制造商,以及棒材轧机。

该公司节能计划的主要重点之一是其电力超高压(85 MVA)电弧炉。它们在一个闭路冷却系统中冷却,该系统包括三个由132千瓦电机驱动的大型泵。

拥有一台泵的总成本是90%的能源消耗,这促使ESB用WEG的三台新型W22高效电机取代了现有的标准电机。超过最近发布的IEC60034-30能效标准的能源性能要求,与典型电机相比,W22电机的损失减少了10%至40%。

虽然W22电机本身对降低三台泵的能耗做出了重大贡献,但电机控制系统通过使用接触器实现了进一步的节能潜力。这意味着泵通常是全速运转的,而不考虑施加在它们身上的各种要求。
在这个关键时刻,ESB指定了专门从事节能系统的Process Automation公司,对窑炉冷却过程进行完整的分析,目标是最大限度地提高应用的节能潜力。

公司开始对泵系统的运行时间进行审计,其中包括三个部分:两台泵的正常工作日运行(第三台泵为备用),每周总计94小时;周末作业,每年有六个周末进行,以抵御霜冻的威胁;在圣诞节期间,由于霜冻的威胁,该公司总共关闭了16天。在所有这些工作期间,泵都以100%的速度运行,即使在易受霜冻影响的时期,间歇运行更合适。

基于这些运行时间,过程自动化计算出冷却系统上运行泵的年度总成本为11.7万欧元;这一数字基于0.09欧元/千瓦时的能源成本。在此基础上,计算得出,通过将变速驱动器应用于泵电机,结合基于plc的过程自动化系统,可以进一步实现显著的节能。

为电机控制任务选择的WEG CFW-09 132kW逆变器驱动器与W22电机相匹配,为高效运行提供最佳的运行特性。在这方面的一个关键功能是CFW09的自调谐功能,它自动匹配驱动器到电机和负载,减轻了用户输入电机地图的任务。

CFW-09驱动器和SSW-06软启动器由勒克能源供应给过程自动化公司,勒克能源将其内置到控制柜中,作为其完整节能包的一部分,该包还包括一个PLC和通过Profibus-DP进行的过程通信。

安装的好处是显而易见的。现在,由于WEG CFW-09驱动器提供的变速控制,正常的工作日下午3点到8点之间的操作只需要一个泵的运行,并且运行在最大速度的70%。从晚上8点到上午11点,两台泵在运行,运行速度为最大转速的89.2%,这也是由于VSD控制。在周末和圣诞节停工期间,霜冻可能是一个问题,仍然需要两台泵,以最大速度的89.2%运行。然而,由于WEG VSD提供了灵活的控制,泵每30分钟只需要运行5分钟,从而实现了大量的能源节约。这一贡献,加上正常工作日运行的主要节省,意味着运行泵冷却系统的年度总能源成本现在降低到72,000欧元(基于0.09欧元/千瓦时的能源成本)。由此产生的每年节省38.5%的成本对公司的底线和节能系统本身的成本都是一个重大贡献,保证了系统支出的快速投资回报率。



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