[实用新型]一种调速型双四象限变频器的能量回收系统

说明书

本实用新型公开了一种调速型双四象限变频器的能量回收系统，包括第一SHRT和第二SHRT；第一电机与第一四象限变频器电连接，第一四象限变频器分别与第一高压电缆和第二高压电缆电连接；第二电机与第二四象限变频器电连接，第二四象限变频器分别与第一高压电缆和第二高压电缆电连接；第一四象限变频器与第二四象限变频器还分别与变频器PLC控制器电连接，变频器PLC控制器分别与第一机组DCS控制器和第二机组DCS控制器电连接。本实用新型为每台烧结线配置两套SHRT机组，可以采用变频器和电机“二拖二”的方式，互为主备，提高整个能量回收系统的可靠性。

技术领域

本实用新型属于能量回收领域，涉及烧结余热回收，具体涉及一种调速型双四象限变频器的能量回收系统。

背景技术

近年来，随着国家的大力发展基础设施建设，钢铁冶金行业也迅猛发展。而冶金行业是一个高能耗行业，对环境的污染也比较严重。冶金在生产的过程中，会产生大量的余热，而余热的回收利用，对生产能效、产品成本、节能减排均有决定性的作用；尤其近两年，随着国家钢铁行业产能置换相关规定的出台，对设备的高效、节能提出了更高的要求。

目前国内钢铁行业烧结工艺中，对于烧结风机的驱动形式，常用的有两种技术方案：

第一，烧结余热能量回收机组(即SHRT)：

目前烧结风机驱动形式中，SHRT机组采用“汽轮机+离合器+电机+风机”的布置形式，汽轮机直接回收烧结余热蒸汽的能量用于驱动烧结风机运行，与电机共同驱动烧结风机运行。相对于传统的余热发电相比，汽电双驱机组避免了“余热→机械能→电能→机械能”的能量转换损失，具有回收效率高、结构紧凑等优点；并且，降低了用户发电设备的投资，减少了发电并网的手续和审批。

近年来，汽电双驱同轴机组以其可观的能量回收效益、良好的运行表现等优点，被越来越多的用户所采纳，具有巨大的市场空间。

对于烧结余热能量回收机组(SHRT)，现有的汽电双驱同轴机组，只能够实现定转速(工频50Hz)的汽电双驱同轴运行；当工艺系统的负荷变化时，只有采用“调风门”的形式进行调节。

如图1所示，在变工况前，风机的性能曲线处于50Hz转速下，管网特性曲线为1，交点B即风机的运行点；当工况变化风门关小时，管网阻力增大，管网特性曲线变陡(1→2)，而风机的性能曲线仍处于50Hz转速下，运行点变为 B’，从图中可以看出，风机的运行点从B变为B’后，节省的能耗为S_A’-A-B-D的同时，但是增加了运S_{B’-C’-C-D}部分的能耗，是否能够节能还取决于S_A’-A-B-D和 S_{B’-C’-C-D}的面积大小。

因此，这种方案汽电双驱机组的技术缺陷主要是：不具备变速运行的功能；传统的汽电双驱同轴机组在变工况运行时的节能效果不理想。

第二，“电机+风机”变频运行：

另外一种常用的驱动形式是电机单独驱动烧结风机，并采用两象限变频器进行调速。风机采用“变速+风门调节”结合的方式，根据烧结工艺线的工况变化，调整风机转速。这种布置形式简单，可以根据实际运行的工况，灵活调整风机运行状态，尤其在变转速运行时，风机本身的节能效果非常明显。

这种驱动形式虽然可以实现风机变频调速运行，在工艺变工况时风机能够起到节能的目的。但是，电机单驱的形式不具备余热回收功能，对整个烧结系统，能量回收效率较低；同时，用户还需要单独增加余热发电、并网手续，设备初投资大、手续复杂。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种调速型双四象限变频器的能量回收系统，以解决现有技术中难以兼顾能量回收效率和变速调节的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：