1、引言
廣東省韶關鋼鐵集團有限公司（以下簡稱韶鋼）位于韶關市南郊，占地面積8320m2.韶鋼是中國500家最大工業企業和國家512家重點企業之一，世界100家大型鋼鐵企業排行第95位，具有年產鋼160萬噸以上能力。煉鐵廠是韶鋼的一個主體生產廠，負責公司所需鐵水和鐵塊冶煉。煉鐵廠現有6座高爐，總爐容2405m3，年產生鐵230萬噸。
高爐冶煉鐵水過程中產生大量的熔渣，通常是用大流量的中壓水將其降溫并沖散，同時輸送到水渣池回收，作為煉鐵生產的副產品。高爐生產是不間斷的，一般情況下每天出鐵15次，在高爐出鐵前、后各放一次渣，兩次出渣時間約30min，在此時間內要求水沖渣系統的水泵滿負荷工作，其余時間水泵只需保持約30%水流量防止管道堵塞即可。我廠4#-高爐使用ZGB-300型沖渣泵，機組有關數據如附表原系統運行時，起動前管道進出水閥門關閉，起動后閥門開度約90%，機組全速運行，電網電壓6300V，電機運行電流33A，功率因數81.6%，耗電功率294kW.不需沖渣水時通過調節閥門在30%來調節水流量（此時電機電流25A），耗電功率214kW，一方面導致大量的節能損失，另一方面頻繁操作閥門，致使其使用壽命大大降低，增加了停產更換閥門的時間，為此我廠決定對4#高爐沖渣泵進行改造。
2、系統方案選擇在選擇調速方案時，我們曾從節省投資出發考慮過使用調速型液力偶合器，但由于需將原機組的混凝土基礎全部打掉重新搗制，工作量大、施工周期長，將影響正常生產，為此決定采用高壓變頻調速器。
3、佳靈IGBT直接串聯高壓變頻器原理及特點目前，低壓變頻調速技術已比較成熟，但在高壓變頻調速技術方面，由于變頻器的核心功率器件耐壓有限，所以高壓變頻器并不象低壓變頻器一樣具有簡單統一的拓撲結構，從而產生了當今各種各樣的結構。
佳靈高壓變頻器由于解決了IGBT直接串聯這一世界性難題，使其具有和低壓變頻器一樣簡單的結構。該產品成功融入IGBT直接串聯技術、正弦波技術、抗共模電壓技術和直接速度控制（DSC）技術，使得產品具有與其它形式（單元串聯多重化、中心點箝位三電平等）產品無法比擬的優越性，該產品已被列為“國家重點技術創新項目”。
（1） 整個系統沒有輸入輸出變壓器，體積小重量輕，僅為其他品牌體積的1/2，減少了基建投資，解決了我廠基建空間不足的實際情況。
（2） 由于該變頻器結構簡單，無變壓器，所以故障點大大減少，整個系統效率高，額定負載效率98%以上。
（3） 采用正弦波技術，大大提高輸出波形質量，輸出電壓諧波含量小于3%，特有的共模技術使整個系統的共模電壓及輸出du/dt值完全符合MGI的標準，消除了電機振動現象，減小了軸承和葉片的機械應力，不需更換我廠原有的舊電機，無需降容使用。
（4） 采用用直接速度控制技術（DSC），響應速度高于其它同類產品，轉矩脈動小，低速仍能保持平滑靜音運行。
（5） 可實現工頻旁路，檢修方便，而且具有完善的系統保護功能。
4、改造方案由電機轉速公式可知
n=60f×（1-s）/p其中： s—轉差率n—轉子實際轉數（r/min）
f—電流頻率p—電機的極對數可見，只要改變電機的頻率f，就可以實現電機的轉速調節，高電壓大功率變頻器通過控制IGBT（絕緣柵雙極型電力場效應管）的導通和關斷，使輸出頻率連續可調。而且是隨著頻率的變化，輸出電流、電壓、功率都將發生變化，即負荷大時轉速大，輸出功率大，負荷小時轉速小，輸出功率也小。
由流體力學可知：
Q′=Q（n′/n）
H′=H（n′/n）2
P′=P（n′/n）3當泵機低于額定轉速時節電為E=〔1-（n′/n）3〕×P×T（kWh）
式中： n—額定轉速n′—實際轉速P—額定轉速時電機功率T—工作時間可見，通過變頻改造，沖渣泵流量Q、壓力H及軸功率P都將發生較大的改變，不但節能而且大大提高了設備運行性能。
以上公式為本廠提供了充分理論依據，我廠根據沖渣泵的實際特性對其進行了具體改造，沖渣泵在沖渣時工作在49.5Hz，在不沖渣時工作在25Hz，考慮到工藝對調速精度要求不是很高，本系統只采用開環控制并在高爐值班室操作，需沖渣時給調節系統一個“1”的信號，電機高速運行，不需沖渣時將此信號取消，電機低速運行，取得了很好的節能效果。
