Application du FD5000 dans les ventilateurs d'air primaire des aciéries

Dans les groupes électrogènes au charbon des centrales sidérurgiques auto-alimentées, les ventilateurs d'air primaire traditionnels fonctionnent en mode de régulation à vitesse constante à fréquence industrielle, complétée par un étranglement par registre. Les moteurs des ventilateurs sont directement alimentés par le réseau électrique et fonctionnent en continu à leur vitesse nominale. Leur vitesse n'est pas ajustée en fonction de la charge de la chaudière ni des besoins de production d'énergie du groupe. La régulation du débit et de la pression d'air sur site repose entièrement sur l'ouverture ou la fermeture des registres d'entrée et de sortie. Ce système s'adapte passivement à la demande d'air en augmentant la résistance des conduits et en étranglant le flux d'air, une méthode de régulation par étranglement peu efficace. En mode de fonctionnement traditionnel, le rendement réel des ventilateurs d'air primaire reste longtemps inférieur à 60 %, ce qui présente des défauts importants :

1. La méthode de régulation est obsolète. L'étranglement du registre entraîne une perte de pression importante et un gaspillage d'énergie électrique.

2. Le débit du ventilateur ne correspond pas à la charge réelle. La consommation d'énergie inutile reste élevée et le taux de consommation électrique de l'installation demeure important.

3. L'équipement fonctionne longtemps dans des conditions de fonctionnement loin de son rendement optimal. Il subit une usure importante, une faible stabilité et des coûts de maintenance élevés.

Une aciérie étrangère prévoit de moderniser et de transformer son système traditionnel de ventilation primaire. L'objectif est de réaliser des économies d'énergie, de réduire la consommation, d'améliorer l'efficacité opérationnelle et de stabiliser le fonctionnement de ses centrales thermiques au charbon.

Plan de mise en œuvre

Conformément aux spécifications du ventilateur fournies par le client étranger, nous avons sélectionné le convertisseur de fréquence haute tension de la série FD5000, modèle FD5000-6/1000F-1A. Le schéma principal est présenté ci-dessous.

Le système protège physiquement le convertisseur de fréquence grâce à une armoire de dérivation automatique. Il intègre également des fonctions de synchronisation maître-esclave et de compensation des basses fréquences pour un équilibre de puissance et un démarrage stables. Il offre d'excellentes performances à basse fréquence et répond aux exigences de démarrage intensif. De plus, il ne présente aucune restriction quant au temps et au nombre de démarrages.

Nous utilisons le mode automatique de commutation individuelle. Ce mode assure une commutation automatique à la fréquence du réseau en cas de panne majeure du convertisseur de fréquence, garantissant ainsi la continuité de l'alimentation. Il évite également l'arrêt complet de la ligne dû à une défaillance ponctuelle du convertisseur de fréquence, prolonge la durée de vie globale des équipements et réduit les pertes liées aux arrêts imprévus.

Avantages de l'application

1. Nous supprimons le registre de régulation et utilisons un variateur de fréquence pour ajuster directement la vitesse du moteur. Ceci permet un débit et une pression d'air précis, à la demande. Le système offre une grande précision de contrôle et une efficacité énergétique remarquable, améliorant ainsi le rendement des ventilateurs.

2. Optimisation collaborative du système : Le système dispose d’un système de protection complet intégrant diverses protections logicielles. Il permet un contrôle automatique et une gestion optimisée du processus de production, améliorant ainsi l’efficacité de la production et réduisant les coûts liés aux interventions manuelles.

3. Excellentes performances de régulation de vitesse et capacité de contrôle : La technologie de régulation de vitesse à fréquence variable haute tension permet d'atteindre une puissance de sortie élevée et de limiter la pollution harmonique sur le réseau électrique.