某厂使用中频炉线圈涂料后的节能分析

第一篇：某厂使用中频炉线圈涂料后的节能分析

某厂使用中频炉线圈耐高温了绝缘涂料后的节能分析

作者： 吴工 182-1757-1296 某炼钢厂使用12吨中频感应电炉熔化钢水，由于现场工况较为恶劣，且电炉时常超负荷运行，结果发现线圈表面的绝缘漆脱落和碳化的现象比较严重，且线圈时常出现打火，偶尔出现匝间短路的情况，导致炉子的电耗相比同类电炉偏高，且熔化效率低下。工厂组织工程师对现场情况进行仔细分析后，总结出以下几个原因：

1）线圈的绝缘能力差，其表面使用的绝缘漆属于常规绝缘漆，由于电炉的使用工况比较恶劣，现场发现绝缘漆的脱落和碳化现象严重，可能是由于如下的原因导致：

a)炉役后期，炉内耐火材料变薄，辐射到线圈上的热量增加，线圈工作的环境温度变高，普通的绝缘漆没有耐高温的性能，易于被碳化。

b)电炉在出钢时，钢渣飞溅到感应炉线圈上，线圈表面的绝缘漆被直接破坏。c)熔融的钢水从耐火材料的渗出，直接接触到线圈表面，立即将线圈表面的绝缘层破坏。且由于当前的绝缘漆没有耐高温的性能，不能对线圈起保护作用，渗出的高温钢水极易将线圈直接烫穿，线圈上深刻的伤痕也证明了这一点。

d)线圈所处的环境气氛腐蚀性较强，普通的绝缘漆无法有效抗腐蚀，易于变质脱落，失去绝缘能力。

2）工厂的金属粉尘比较严重，由于线圈表面失去绝缘能力，粉尘附着在线圈表面形成导体，导致线圈短路和打火现象严重。

3）线圈的局部有冷却水渗漏现象，在线圈表面没有绝缘能力的情况下，导通线路，导致线圈打火。

因此，中频感应电炉熔化能力下降，电耗增高的主要原因可以归结为线圈表面的绝缘能力下降，不能有效防止匝间短路，线圈打火，电流泄漏等现象的发生。因此要提高电炉熔化能力，降低电耗和避免不必要的电能浪费，必须要重新处理线圈表面，使其具有良好的绝缘效果，并且能够耐高温，耐腐蚀，对线圈受高温冲击具有一定的保护作用。基于此，我们查阅了广泛的资料，并咨询了多家耐高温绝缘涂料的生产厂家，最后选定赛诺斯能源科技（上海）有限公司的感应电炉专用耐高温绝缘涂料 THERMAL S.C-L, THERMAL S.C是专用于感应炉线圈的耐高温绝缘涂料，分高温（1800℃）和低温（600℃）两个系列，THERMAL S.C-L属于低温系列，其高温下（﹤600℃）的绝缘表现非常优异，如果需要考虑钢水长时间渗漏对线圈的灼烧保护，可选THERMAL S.C-H系列，其最高温度可达1800℃。考虑到我厂的情况，钢水渗漏的情况很少发生，因此选择使用THERMAL S.C-L。使用该涂料5个月后，我们对效果做了统计分析，效果如下：

 使用涂料前平均吨钢电耗（统计2个月）： 832 度/吨  使用涂料后的平均吨钢电耗（统计5个月）：719 度/吨。 节能效果：吨钢节电113度/吨，节能13%以上。

项目报告

基本信息

 中频炉熔化能力：12吨/炉

 主要入炉料：废钢50%，直接还原铁DRI 50%  使用涂料：耐高温涂料THERMAL S.C – L  应用区域：感应线圈

电耗对比分析（统计使用THERMAL S.C-L 后5个月数据）

 熔化钢水总计：12,100吨

 按之前的平均电耗测算的电耗共计：12,100 x 832 = 10067 兆瓦  使用涂料后的实际电耗共计：8700兆瓦  省电：1367 兆瓦

熔化效率分析：

平均熔化时间（使用涂料前）：215分钟，即3小时35分 平均熔化时间（使用涂料后）：189分钟，即3小时9分  节能时间：26分钟煤炉次，即熔化效率提高12%

第二篇：恒远轧线料棒加热中频炉节能改造

第1000卷（河北恒远电炉制造有限公司 技术资料）Vol.10002014年2月Hebei Hengyuan Electric Co., Ltd.(TechnicalInformation)Mar.2014 恒远轧线料棒加热中频炉节能改造

恒远生产轧线料棒加热中频炉，但也可对老式轧线料棒加热中频炉进行节能改造，如果你有这么方面的需求致电于我公司，详谈。

节能作为当前热处理行业追求的目标之一。感应加热同其他加热手段相比，能耗大，利用率低（约20％～40％），因此，轧线料棒加热中频炉节能改造已是势在必行。设备的改造不仅可以节省大量资金，而且避免更新换代中，避免了由于老设备报废而造成的浪费，因此做好这项工作也是当前企业增收节支的一个重要组成部分。

1、老轧线料棒加热中频炉特点

①阳极供电采用闸流管整流调压供电；

②所用电子管属广播发射管，如FU-895（100kW机）、FU-431S（30～60kW机）、FU-433S、23S（100、200kW机）等；

③槽路和隔直电容器为罐式电容器。

2、节能改造措施

2．1阳极供电系统的改造

采 用高压硅整流桥（硅堆）或微机控制的交流调压电源取代故障率高、寿命短的汞弧闸流管，可参考下列参数选择高压硅堆：30kW高频设备可选额定电流10A，对60kW、100kW、200kW者可依次选15A、20A、50A，高压硅堆VRRM应≥25kW。微机控制交流调压电源应选用正规厂生产的产品。

2．2 采用高频节能新型电子管

用涂钍阴极高效率工业加热专用电子管，比老型号纯钨丝阴极广播◆2014 Hebei Hengyuan Electric Co., Ltd.all rights reserved.通用电子管效率高10％以上，灯丝耗能降低50％以上。

上 述为采用电子管进行的轧线料棒加热中频炉节能改造，但是我门河北恒远现在生产的轧线料棒加热中频炉均采用的是IGBT模块设计，IGBT轧线料棒加热中频炉为一种恒功率输出 电源，加少量料即可达到满功率输出，并且始终保持不变，所以加热速度快；因逆变部分采用串联谐振，且逆变电压高。所有IGBT中频比普通可控硅中频节 能；IGBT轧线料棒加热中频炉采用调频调功，整流部分采用全桥整流，电感和电容滤波，且一直工作在500V，所以IGBT中频产生高次谐波小，对电网产生污染 工低

2．3更换新型电容器

老设备中罐式电容器耐压低，无功容量小，装夹不便，故障率高（击穿、放电、电晕等），设备利用率低。故改造时 应更换成耐压高，无功容量大，损耗小的新型高功率瓷介电容器。如CCG81板形电容器是槽路改造的较理想产品，用其替代CCYP-2罐形电容，无功功率可 从900kVA提高到3600kVA（100kW机），对提高整机质量起了重要作用。CCG5-6和CCG5-7可以做为阳极隔直和高压旁路电容使用。目前我们超音频设备的槽路电容器也多选 用CCG5-7型电容器。

3、需要注意的地方

在整个老设备改造中，还应对一些小的部位做必要的检查、调整。如因放电烧过的线圈支撑绝缘板以及各种线圈、汇流条、电子管水套、铜质器件和老化的阻容器件等。

4、总结

实践证明，轧线料棒加热中频炉在使用过程中，正确调谐是一个十分重要的操作环节。要求阳、栅极电流比应尽可能接近6，以使电子管振荡器处于最佳临界工作状态，这样，阳极损耗最低，输出功率最大，有利于节能，提高生产率，运行也安全。轧线料棒加热中频炉节能改造才得以实现。至于IGBT轧线料棒加热中频炉有关资料可点击连接进入查看。

第三篇：中频加热炉的的故障分析及中频炉维修过程

中频加热炉的的故障分析及中频炉维修过程

当中频加热炉启动时，突加给定电压，由于电压反馈没有，电压调节器输出迅速增加。由于控制参数漂移，使得电流反馈系数减小，同样的中频电流给定使中频装置输出的瞬间电流比较大，产生冲击电流，只有当电压环超调后，输出电流才开始减小，最终由负载决定。由于中频加热炉中存在很大的电抗，系统调节响应慢。随着给定电压的增加，冲击电流更大;对晶闸管的冲击也大，加快晶闸管的劣化，造成晶闸管疲劳击穿。

随着元器件老化，模拟控制系统参数漂移，使得逆变器控制回路中的晶闸管触发的超前角变大(42.8°)，功率因数低(0.733)，即使输出同样的中频电压与中频电流，但中频加热炉输出的有功功率不高，加热效果差。正常情况下，在中频加热过程中，根据欧姆定律，负载参数随温度升高而变化，如中频等效阻抗增大;但当温度变化缓慢时，中频等效阻抗变化不大。当中频给定电压恒定时，尽管随着加热装置的运行，由于加热效果差，中频等效阻抗变化不大，电压反馈提高得慢，导致中频电流变化缓慢，即系统长时间工作在大电流状态，也易造成晶闸管的劣化。

通过调节定位器，增大电流反馈系数，使电流反馈600A/6V;减小了电流冲击。通过调节逆变回路晶闸管脉冲控制参数，使中频电流超前中频电压的时间为40μs，既保证了晶闸管的可靠关断，又减少了超前(24.4°)，提高了功率因数,为0.91。由于中频装置的输出有功功率提高，芯棒加热功率增大。根据欧姆定律，随着芯棒温度的升高，芯棒电阻增大，中频等效阻抗增加，在同样的中频电流下，中频电压反馈提高;当中频电压给定不变时，电压调节器的输出减少，使中频电炉输入电流也逐步减小。随着给定功率的提高，中频电压提高，中频电流开始也提高，但随着芯棒的加热，中频电流会逐步减小，减小了晶闸管的负担。中频炉维修的全过程

一般情况下，可以把中频炉的故障按照故障现象分为完全不能起动和起动后不能正常工作两大类。作为一般的原则，当出现故障后，应在断电的情况下对整个系统作全面检查，它包括以下几个方面：

（一）电源：用万用表测一下主电路开关（接触器）和控制保险丝后面是否有电，这将排除这些元件断路的可能性。

（二）整流器：整流器采用三相全控桥式整流电路，它包括六个快速熔断器、六个晶闸管、六个脉冲变压器和一个续流二极管。在快速熔断器上有一个红色的指示器，正常时指示器缩在外壳里边，当快熔烧断后它将弹出，有些快熔的指示器较紧，当快熔烧断后，它会卡在里面，所以为可靠起见，可以用万用表通断档测一下快熔，以判断它是否烧断。

测量晶闸管的简单方法是用万用表电阻挡（200Ω挡）测一下其阴极—阳极、门极—阴极电阻，测量时晶闸管不用取下来。正常情况下，阳极—阴极间电阻应为无穷大，门极—阴极电阻应在10—50Ω之间，过大或过小都表明这只晶闸管门极失效，它将不能被触发导通。

脉冲变压器次边接在晶闸管上，原边接在主控板上，用万用表测量原边电阻约为50Ω。续流二极管一般不容易出现故障，检查时用万用表二极管挡测其二端，正向时万用表显示结压降约有500mV，反向不通。

（三）逆变器：逆变器包括四只快速晶闸管和四只脉冲变压器，可以按上述方法检查。

（四）变压器：每个变压器的每个绕组都应该是通的，一般原边阻值约有几十欧姆，次极几欧姆。应该注意：中频电压互感器的原边与负载并联，所以其电阻值为零。

（五）电容器：与负载并联的电热电容器可能被击穿，电容器一般分组安装在电容器架上，检查时应先确定被击穿电容器所在的组。断开每组电容器的汇流母排与主汇流排之间的连接点，测量每组电容器两个汇流排间的电阻，正常时应为无穷大。确认坏的组后，再断开每台电热电容器引至汇流排的软铜皮，逐台检查即可找到击穿的电容器。每台电热电容器由四个芯子组成，外壳为一极，另一极分别通过四个绝缘子引到端盖上，一般只会有一个芯子被击穿，跳开这个绝缘子上的引线，这台电容器可以继续使用，其容量是原来的3/4。电容器的另一个故障是漏油，一般不影响使用，但要注意防火。

安装电容器的角钢与电容器架是绝缘的，如果绝缘击穿将使主回路接地，测量电容器外壳引线和电容器架之间的电阻，可以判断这部分的绝缘状况。

（六）水冷电缆：水冷电缆的作用是连接中频电源和感应线圈，它是用每根直径Φ0.6–Ф0.8紫铜线绞合而成。对于500公斤电炉，电缆截面积为480平方毫米，对于250公斤电炉，电缆截面积采用300至400平方毫米。水冷电缆外胶管采用耐压5公斤的压力橡胶管，里面通以冷却水，它是负载回路的一部分，工作时受到拉力和扭力，与炉体一起倾动而发生曲折，因此时间长后容易在柔性连接处断裂开。水冷电缆断裂过程，一般是先断掉大部分后，在大功率运行时把未断小部分很快烧断，这时中频电源就会产生很高的过电压，如果过电压保护不可靠，就会烧坏晶闸管。水冷电缆断开后，中频电源无法启动工作。如不检查出原因而反复启动，就很可能烧坏中频电压互感器。检查故障时可用示波器，把示波器探头夹在负载两端，观察按启动按钮时有无衰减波形。确定电缆断芯时先把水冷电缆与电热电容器输出铜排脱开，用万用表电阻挡（200Ω挡）测量电缆的电阻值，正常时电阻值为零，断开时为无穷大。用万用表测量时，应把炉体翻到倾倒位置，使水冷电缆掉起，这样使断处彻底脱离，才能正确判断是否断芯。

通过以上几个方面的检查，一般能查出大部分的故障原因，接下来可以接通控制电源，作进一步的检查。中频电源主电路合闸有手动和自动两种。对于自动合闸的系统，应该先将电源线暂时断开，以确保中频电炉的主电路不会合上。接通控制电源后，可以作下面几个方面的检查。

1．将示波器探头接在整流晶闸管的门极和阴极上，示波器置于电源同步，按下启动按钮后即可看到触发脉冲波形，应为双脉冲，幅度应大于2V。按一下停止按钮，脉冲将立即消失。重复六次，将每个晶闸管都看一下，如果门极没有脉冲，可以将示波器的探头移到脉冲变压器的原边看一下，如果原边有脉冲而次边没有，说明脉冲变压器损坏，否则问题可能出在传输线或主控板上。

2．将示波器探头接在逆变晶闸管的门极和阴极上，示波器置于内同步，接通控制电源后可以看到逆变触发脉冲，它是一串尖脉冲，幅度应大于2V，通过示波器的时标读出脉冲周期，算出触发脉冲频率，正常时应比电源柜的标称频率高约20%，这个频率称为启动频率。按下启动按钮后，脉冲的间距加大，频率变低，正常时应比电源柜的标称频率低约40%，按一下停止按钮，脉冲频率立即跳回启动频率。通过上列检查，基本上能排除完全不能启动的故障。启动以后工作不正常，一般表现在下列几个方面：

1．整流器缺相：故障表现为工作时声音不正常，最大输出电压升不到额定值，且电源柜怪叫声变大，这时可以调低输出电压在200V左右，用示波器观察整流器的输出电压波形（示波器应置于电源同步），正常时输入电压波形每周期有六个波形，缺相时会缺少二个，如图2所示。这一故障一般是由于整流器某只晶闸管没有触发脉冲或触发不导通引起的，这时应先用示波器看一下六个整流晶闸管的门极脉冲，如果有的话，关机后用万用表200Ω档测量一下各个门极电阻，将不通或者门极电阻特别大的那只晶闸管换掉即可。

2．逆变器三桥臂工作：故障表现为输出电流特别大，空炉时也一样，且电源柜工作时声音很沉重，启动后把功率旋钮调到最小位置，会发现中频输出电压比正常时高。用示波器依次观察四个逆变晶闸管的阳极—阴极之间的电压波形，正常时每一只的波形都如图3所示。如果三桥臂工作，可以看到逆变器中有相邻的二只晶闸管的波形正常，另外相邻的二只有一只没有波形，另一只为正弦波，如图4所示，KK2触发不通，其阳极—阴极之间的波形就是正弦波；同时KK2不导通会导致KK1无法关断，所以KK1二端就没有波形。

3．感应线圈故障：感应线圈是中频电源的负载，它采用壁厚3至5毫米的方形紫铜管制成。它的常见故障有以下几种：

感应线圈漏水，这可能引起线圈匝间打火，必须及时补焊才能运行。

钢水粘在感应线圈上，钢渣发热、发红，会引起铜管烧穿，必须及时清除干净。

感应线圈匝间短路，这类故障在小型中频加热炉上特别容易发生，因为炉子小，在工作时受热应力作用而变形，导致匝间短路，故障表现为电流较大，工作频率比平常时高。

为了能采用正确的方法进行中频炉的故障维修，就必须熟悉中频炉常见故障的特点及原因，才能少走弯路，节省时间，尽快的将故障排除，恢复中频炉的正常运行，从而保证生产的顺利进行。

第四篇：某厂锅炉密封风机电机“跳闸”导致停炉的分析

某厂锅炉密封风机电机“跳闸”导致停炉的分析

一、事情经过

2014年4月22日上午8:00，电气一次班巡检人员检查锅炉2A密封风机电机负荷侧轴承有异音，立即安排人员检查该电机,发现该电机负荷侧轴承温度高（64℃），随即对电机轴承进行加油，观察电机轴承无异音。23日巡检时，该电机轴承异音再次出现，对电机轴承再次加油，轴承声音正常，继续观察。27日轴承异音再次出现，10:00接维护部电气主任通知将1B密封风机电机更换至2A密封风机电机处。15:00电机更换完毕，28日15：00机务通知电机接线，18：00工作负责人对接线情况进行检查（期间因靠背轮问题，电机先后进行过2次拆装和1次空试车）。

28日21：00该电机具备试运条件，22：00电机在试运启动时接线盒内发生相间短路，造成该电机电源开关跳闸、400V工作PC跳闸，导致#2炉停炉。

二、检查结果

对电机、电源开关进行全面检查，发现电机接线盒内有短路现象，电机电缆引线A相与C相接线柱间发生短路；电机电源开关跳闸，400V总段母线的电源开关跳闸。

三、原因分析

1、电机接线盒内短路是造成本次停炉的直接原因。另外，由于电机容量大（功率185KW 电流 330A），选用双120mm电缆作为动力电缆，接线盒内空间狭小、电缆终端头不易弯曲，使得相间安全距离过近，再加之电缆引线Ａ相绝缘外皮有破损，存在绝缘薄弱点，故造成启动时造成绝缘击穿，发生短路。

2、由于抢修时照明不足以及存在侥幸心理等原因，接线人员忽视电缆引线破损，未对破损处进行绝缘处理。工作负责人责任心不强，未对接线工作进行细致检查验收。

3、开关保护整定值存在问题，在发生相间短路时电机电源开关未及时跳闸，导致400V工作PC电源开关跳闸。

四、整改措施

1、组织措施

1）定期开展电气设备接线专题讲座，加强电气人员技术培训，培训内容应有针对性、适用性，在培训的过程中，应同时传授工作经验，帮助青年员工丰富生产知识；

2）强化验收管理作用，各级验收人员切实承担起本岗位质量管理责任。加强抢修工作的验收管理，落实三级验收制度，作业人员工作完毕后进行自检，合格后工作负责人验收，负责人验收合格后专业专工验收，完成内部三级验收；项目部完成自检后由（监理）、业主逐级验收，完成外部三级验收。3）整顿班组人员，对于长期工作马虎、责任心不强、技术力量较差的人员进行调换。

2、技术措施

1）针对类似问题进行设备清查，特别是双电缆供电的设备，加强对该类设备的运行监测。利用设备停备进行检查，对于引线安全距离较近的，可采取套绝缘热缩管或加垫绝缘物等方法进行隔离，增加引线在接线盒内的绝缘强度。

2）电缆引线在接线盒内过长的，应按照电机接线盒内尺寸，重新制作电缆终端头，以符合接线盒内绝缘安全距离要求。3）电气设备接线时应充分检查接线空间内部安全距离、引线绝缘情况以及接线柱等部位，接线后应用摇表进行耐压绝缘测试。

4）做好电机测温、测振等记录，数据有异常时应及时进行分析判断，并逐级汇报。

5）积极配合业主单位，对全厂电源开关保护整定值进行清查，建立开关保护整定值台帐，对于类似问题应及时进行调整。