1、企業介紹
西南某有色冶煉有限公司創建于1995年初，是一家擁有6.5億資產、2300多名員工的大型企業，屬全國民營企業500強之一。其主要生產鉛錠、銻錠及副產白銀、硫酸、次氧化鋅等產品，現為西南最大的民營鉛銻冶煉企業，該公司首家擁有鉛及鉛銻精礦冶煉燒結尾氣制酸技術和國內先進的鋅冶煉生產線，并具有12萬噸硫酸生產線。
2、廠家工藝流程及現狀
120萬噸硫酸生產線的結尾氣制硫酸系統（生產上稱“二系統”）的SO2風機采用710kW/10kV電動機拖動的羅茨鼓風機，其工藝應用示意圖所示:
SO2風機采用的羅茨風機屬于回轉容積式鼓風機，它的鼓風量與風機轉速成正比，基本不受出風口阻力變化的影響，這種硬風特性決定了不允許通過關閉出風口或進風口的辦法來調節風量，而且經過采取優化以上主要工藝環節措施以后,大量過剩風量調節只能采用旁路，造成風機能量的大量損耗，而且由于磨損而腐蝕問題突出，旁通閥門需要經常維修。
該生產線自投運以來，發現該二系統SO2風機的問題較大：首先是風機出口的管道振動大、噪聲大，雖說經過幾次的技改已有所改善；另外，就目前風機送風量能力遠超生產能力，為保生產只能把多余的通過回流管道接到風機進口去；其次是因出口的煙氣要比入口高出一倍以上，如此循環將造成進口煙氣溫度偏高不下不利設備運行，因為羅茨風機的氣體溫度不能超過85℃，否則轉子會因受熱臌脹而卡住。而在“二系統”冶煉燒結尾氣SO2溫度在夏季氣溫高時可達40～50℃，經過SO2羅茨風機后溫度升高，若采用旁路回流，導致羅茨風機入口溫度升高，進一步升高出口溫度，形成SO2溫度的正循環，夏季氣溫高時出口SO2可達90℃以上，可能導致風機過熱變形損壞。；為此在管道上加煙氣冷卻器，但又因煙氣的腐蝕短短生產不到四個月就都損壞了。
3、改造方案
改造前：原系統10KV高壓開關柜到水阻柜，水阻柜到電機，電機與風機相連。
改造后：在系統上做少許改動， 相當于在水阻柜旁并聯接入變頻器。改造方案原理接線圖如下圖所示。
變頻器配備了自動旁路柜，通過J1、J2的閉合和對水阻柜的控制，可自動在變頻狀態和工頻狀態之間切換。變頻狀態下,水阻柜KM1、KM2、KM3均斷開，J1、J2閉合，變頻器控制電機；工頻狀態下，J1、J2閉合，現通過水阻柜啟動電機，在切換至工頻。這樣既保證了變頻器正常運行，也可以在變頻器故障停機后自動切換至水阻啟動電機、工頻運行。
4、節能效果
在今年7月初，智光公司生產的ZINVERT-A6H900/10Y系統到達現場，對二系統的SO2羅茨風機進行了改造。由于該廠的每臺高壓變頻器在出廠前均經過實際風機負載的整機出廠檢驗和調試，在現場的調試又可以在沒有高壓輸入的情況下調試，因此在經過約兩周的施工和安裝后，上電試驗和試運行進行順利，一次投運成功，高壓變頻器一直持續穩定運行。
根據生產情況，風機運行30HZ左右就能滿足了生產工藝要求；運行轉速在額定轉速的60%左右。該項目的最大意義是解決工藝上風機運行溫度問題，上表列出的改造后羅茨風機的進風口、出風口溫度下降明顯6～8℃，風機油溫與軸溫下降7～14℃。
另外變頻改造后節能下過顯著，與原有的工頻驅動方式相比，風機效率穩定在理想的范圍內，電動機能耗大大降低，節約電量可達30％。特別是機組低負荷運行時，效果更顯著。以下為節能效果估算：
節能估算條件：是在同一時間段內進行比較，相同生產條件需求下，工頻和變頻運行比較節能估算。首先7月份是正常生產時期，7月7日開始投入變頻至今。從此月1日至6日未投變頻時耗電能有功功率平均在649KW，而7日投入變頻運行后8日至14日時耗電能有功功率平均在470KW。以上數據不難看出投入變頻后確實起到節能。另外，無功功率也從原來的平均554KVar降到平均為135KVar左右，大大改善了系統的無功補償。
根據以上數據計算，以0.5元/kWH的電費，按以下計算公式計算，年節電效益:年節電效益＝（工頻時平均功率-變頻時平均功率）×天運行小時數×年運行天數×電費單價；結果如下：
（649kW-470kW）×24小時/天×300天/年×0.5元/kWH=64.44（萬元/年）。
本次羅茨風機配套用ZINVERT型智能高壓變頻調速系統改造成功后，由于實現了頻率的遠方調節和狀態監控，產品運行可靠、穩定，大大地改善了工藝，該公司再次采購一套ZINVERT型智能高壓變頻調速系統用于560kW風機配套電動機的變頻技術改造。
5、其他效益
● 由于采用變頻控制，可對風量進行精確控制，而且與閥門控制相比更直觀、方便調節風機風量來滿足生產需要；
● 由于采用了變頻技術，電機實現軟啟動，不存在啟動電流沖擊；減少了風機出口壓力瞬間提高對風機的沖擊，從而延長了風機和其他設備的使用壽命；
● 由于風機轉速降為原來的60％，大大減少了風機管道振動頻率和噪聲，延長風機、電機軸承的機械壽命；
● 由于旁通閥門幾乎不操作，減少了風道的振動與磨損腐蝕，提高了機械壽命，SO2 溫度降低后對風道和管路閥門的腐蝕作用減小。
