Aplicação do FD5000 no acionamento de ventiladores síncronos para fundição de aço

A sinterização é um método primário para a aglomeração de minério de ferro. A máquina de sinterização por sucção em linha reta é amplamente utilizada para produzir minério sinterizado. O ventilador de exaustão principal da sinterização atua como um componente central, impactando diretamente a produção da máquina, a qualidade do produto e o consumo de energia. Esta solução apresenta um novo sistema de Recuperação de Calor de Sinterização de Três Unidades (SHRT). Ele organiza a turbina de recuperação de calor residual da sinterização, o ventilador de exaustão principal e um motor síncrono coaxialmente em série. O sistema utiliza o conversor de frequência de alta tensão da série FD5000 para acionar o motor síncrono.

Plano de Implementação

O ventilador de tiragem induzida mistura os gases de combustão das chaminés nº 1 e nº 2 e os direciona para uma caldeira de recuperação de calor de alta eficiência. O sistema da caldeira gera vapor superaquecido e vapor saturado de baixa pressão, que então alimentam a turbina a vapor para geração de eletricidade. No entanto, a temperatura dos gases de exaustão do ventilador de tiragem induzida permanece acima de 150 °C, o que representa uma oportunidade para recuperação adicional de calor. O sistema de geração de energia a partir do calor residual da sinterização inclui um ventilador de circulação. Este ventilador desvia uma parte dos gases de exaustão; uma parte é descarregada na atmosfera através de uma válvula amortecedora de três vias, enquanto a outra parte é pressurizada e retorna ao plenum de ar do resfriador anular. Este processo resfria o minério sinterizado e aumenta a temperatura dos gases de exaustão do resfriador anular.

A geração de energia a partir do calor residual da sinterização converte o calor residual dos gases de exaustão da sinterização em energia elétrica. Essa tecnologia não produz emissões adicionais de gases residuais, escória ou poeira. Ela melhora significativamente a eficiência energética do processo de sinterização. Em média, a recuperação do calor residual de cada tonelada de minério sinterizado pode gerar 20 kWh de eletricidade. Isso reduz o consumo energético total por tonelada de aço em aproximadamente 8 kg de carvão padrão, ajudando as siderúrgicas a atingirem suas metas de economia de energia e redução de emissões.

O motor opera a 10 kV com uma potência de 4500 kW. O sistema utiliza o conversor de frequência FD5000-10-4500F-1A em uma configuração de bypass automático um-para-um. Um painel de controle coordenado gerencia a operação do painel de conversão de frequência. Caso o conversor de frequência apresente falha, o sistema transfere rapidamente a carga para o painel de bypass. Essa chave permite a operação direta na frequência da rede elétrica, garantindo a continuidade da produção de sinterização sem interrupções.

Vantagens da aplicação

1.Economia de energia significativa: Este benefício é o mais direto. O consumo de energia de ventiladores e bombas está diretamente relacionado ao cubo da velocidade de rotação. Ajustar o volume de ar por meio do controle de velocidade de frequência variável, em vez de simplesmente "estrangulá-lo", resulta em uma economia substancial de eletricidade.

2.Excelente regulação e controle de velocidade: a tecnologia de acionamento de frequência variável de alta tensão fornece alta potência de saída e gera poluição harmônica mínima na rede elétrica.

3.Partida suave e proteção do equipamento: A conversão de frequência permite uma corrente de partida suave. Essa abordagem evita o impacto da partida direta na frequência da rede elétrica, tanto no motor quanto na própria rede, prolongando assim a vida útil do equipamento.

4.Controle de processo aprimorado: Permite um ajuste mais preciso e flexível de parâmetros do processo, como volume de ar e pressão negativa. Esse controle aprimorado ajuda a estabilizar o processo de sinterização e melhora a qualidade do produto.