西门子SINAMICS G150变频器在转炉干法除尘中的应用

田贺才 汤建和 李希胜

（唐山国丰钢铁有限公司第一炼钢厂，河北 唐山 063300）

1 概述

唐山国丰钢铁有限公司第一炼钢厂，拥有80T转炉3座， 120T转炉2座，方坯连铸机3台，板坯连铸机4台，LF精炼炉5座（在建1座），RH精炼炉1座。年产钢600万吨的大型炼钢厂。80t转炉采用OG法除尘，120t转炉采用干法除尘。

LT 法 回 收工艺是由德国鲁奇（Lurgi）、 蒂森（Thyssen）二家公司在上一世纪60年代末联合开发的一种技术。相对于OG法除尘，干法除尘有着能耗低，利于环境治理，提高过程煤气回收，以及废弃物利于收集利用等优点。

转炉干法除尘系统的主要设备有：活动烟罩，汽化冷却烟道，蒸发冷却器，静电除尘器，除尘风机，煤气冷却器，废气放散燃烧等系统组成。除尘设备主要包括蒸发冷却器和静电除尘器。转炉产生的灰尘，有少部分大颗粒灰尘由蒸发冷却器收集，蒸发冷却器的作用是收集烟尘中的粗颗粒和冷却烟气的作用，而大部分的细灰由静电除尘器收集。烟气流的动力主要是来自ID风机，因此ID风机在除尘中的作用至关紧要。传动部分我厂采用的是西门子SINAMICS G150变频器和西门子电机。

2 西门子SINAMICS G150变频器原理

SINAMICS G150变频器是专门为满足具有恒平方负载特性、性能要求适中而且没有再生反馈的传动系统的要求而设计的。其应用领域主要有风机与泵类、压缩机、轧机等。采用紧凑高品质威图（RITTAL）柜式设计，节省占地面积30%～70%。柜内强电保护，安静运行（低于67dB）。使用全新主控制板CU320，智能化设计，采用CF软件存储卡，提供光缆接口和ProfiBus接口，功能操作面板AOP30和功能强大的软件工具STARTER进行选型，调试，节能计算。SINAMICS G150变频器非常适用于使用平方律扭矩特性驱动泵和风机的变频器操作。

SINAMICS G150型变频器通过整流部分的连接实现12脉动运行，有效的降低了谐波的影响。12脉动并联型G150变频器有两套独立的进线部分，功率单元以及出线部分，两柜体区别之处就是只有右侧主柜内有控制器CU320，控制面板AOP30以及接线端子模块TM31。所有的逻辑运算，控制操作，信号采集都由主柜完成。两个柜体之间的通讯由Sinamics独有的DRIVE-CLIQ技术电缆完成数据传输。变频器采用有编码器的矢量控制，实现对速度的精确控制。并且变频器增加了对电机温度检测保护和绝缘检测保护，使系统更加的稳定和安全。变频器的型号6SL3710-2GH41-1AA0-Z

附件：D02+D14+F756+K50+L13+L26+L45+L50+L57+L86+L87+M21+M70+M90+X30

3 G150变频器在干法除尘中控制应用及调试

干法系统采用西门子s7-400PLC控制，CPU采用416-3DP。采用profibus网络对G150变频器进行控制。在参数设置中p0700命令源设置为5 profibus，p1000给定值源设置为1profibus。有两种方式来设置profibus地址，一是通过DIP开关，地址在参数P0918中只读，另外一种方式是在操作面板或软件中直接输入参数P0918，前提条件是DIP开关将地址设置为0或127。通过PLC编程对变频器进行控制，对变频器的控制采用profibus报文的方式进行，即控制字和状态字，相关说明参考G150手册。可以采用操作面板对变频器继续日常监控和维护，通过操作面板可以对参数进行设置、调试，监控状态变量，控制装置和诊断故障和报警。对变频器的调试还可以通过starter软件进行调试。变频器采用闭环控制，闭环控制包括PI调节器、速度调节器预先控制、软化功能。

按照工艺要求，对变频器进行控制，按照转炉冶炼的状态，对风机转速进行调节，在烟气流量比较稳定的状态下，采用固定转速的方式，根据现场的实际情况，在保证除尘效果的前提下尽量降低转速，达到节电的目的。在转炉吹炼阶段，转炉产生的烟气量与转炉的吹氧量，炉口压力有着明显的关系，因此按照炉口微差压和实际吹氧量来计算烟气流量，并对风机按照流量进行速度控制。（详见表1）

表1 转炉各速度控制表

结语

干法除尘系统从07年投产以来，风机控制比较稳定。在运行期间，对风机的控制进行了优化、完善风机的速度控制。配合系统中其他设备达到了良好的除尘效果和节电效果。

[1]柴瑞娟，陈海霞.西门子PLC编程技术及相关应用[M].北京：机械工业出版社，2006.