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提高大型離心選粉 機風(fēng)機效率技術(shù)改造經(jīng)驗

為響應(yīng)國家節(jié)能減排政策,某水泥廠一直致力于節(jié)能降耗改造。1條5000t/d熟料生產(chǎn)線的5臺大型離心風(fēng)機的裝機功率達(dá)8250~9260kw左右,占全廠z大用電負(fù)荷16000kva的50％以上,而目前水泥企業(yè)大部分大型離心風(fēng)機的運行效率僅為50％~60％左右,因此提高風(fēng)機效率對節(jié)能降耗十分重要。

一、該水泥廠大型離心風(fēng)機使用現(xiàn)狀

(1)設(shè)計階段時設(shè)計院不可能根據(jù)實際運行工況進(jìn)行風(fēng)機選型而只能根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗估算管網(wǎng)阻力,造成風(fēng)機選型偏大,風(fēng)機實際運行工況偏離了設(shè)計工況,造成風(fēng)機運行效率低。

(2)風(fēng)機配套電機選型偏大。

(3)風(fēng)機傳動效率低(液偶等調(diào)速機構(gòu))。

(4)管路系統(tǒng)設(shè)計不合理,系統(tǒng)管網(wǎng)阻力大,增加能耗。

(5)早期風(fēng)機制造工藝落后,效率低。

二、采用變頻調(diào)速提g效率

針對此情況,先采用高壓變頻器給風(fēng)機配套電機進(jìn)行調(diào)速,取消液偶調(diào)速機構(gòu)使電機與風(fēng)機直聯(lián),以變頻調(diào)速方式改變風(fēng)機轉(zhuǎn)速來調(diào)整風(fēng)機風(fēng)量,保持風(fēng)機入口風(fēng)門全開,減少管網(wǎng)阻力,能提高風(fēng)機運行效率2~5％左右,一般能降低t熟料綜合電耗1～1.5kwh/t。

三、采用g效風(fēng)機提g效率

g效風(fēng)機針對一般離心風(fēng)機的結(jié)構(gòu)性q陷,采用了“適應(yīng)葉道截面各層氣流變化的設(shè)計理念”,即三元流設(shè)計理論�；�于該理論,“設(shè)計出來的葉片形狀為不規(guī)則曲面形狀”,從而減少相應(yīng)的沖擊、邊界層分離、摩擦等n量損失,提高風(fēng)機效率,增強風(fēng)機的適應(yīng)性。使用過程中,g效風(fēng)機的圓弧直線疊加型葉片無限貼近氣流,使氣流的流動更加流暢,x除了渦流,提高了效率；圓弧流線型前盤也為效率的提高提供了基礎(chǔ)；鋸齒形后盤在消減背渦的同時,減小了由于氣壓差所產(chǎn)生的軸向附加力；合理的葉片安 裝角度,減少了進(jìn)氣形成的渦流和阻力,提高了氣動性能等。

2012年10月對一線生料立磨循環(huán)風(fēng)機進(jìn)行了運行情況標(biāo)定,標(biāo)定結(jié)果顯示該風(fēng)機運行全壓效率僅為60％,長期以來偏離設(shè)計工況運行,導(dǎo)致配套電機長期負(fù)荷運行,設(shè)備存在很大設(shè)備隱患。經(jīng)與設(shè)計院、風(fēng)機制造廠家進(jìn)行技術(shù)交流后,如采用g效能風(fēng)機整體替換,則電機運行功率可下降900kw以上。2013年2月對風(fēng)機本體進(jìn)行了更換(更換了風(fēng)機轉(zhuǎn)子、入口風(fēng)門、機殼、聯(lián)軸器、軸承、軸承底座、聯(lián)軸器護(hù)罩、風(fēng)機進(jìn)出口膨脹節(jié)等),保留原有電機、電動執(zhí)行器。改造前后風(fēng)機轉(zhuǎn)子見

改造后的風(fēng)機轉(zhuǎn)子秤圖

2013年3月風(fēng)機投入運行后,電機運行電流下降60a,電機功率由3765kw下降到2800kw左右,風(fēng)機運行平穩(wěn)。通過72小時運行考核計算,t生料工序電耗下降2.1kwh/t,t熟料綜合電耗下降3.48kwh/t,節(jié)電效果非常明顯。

自常山公司一線生料磨循環(huán)風(fēng)機改造以后,該公司所屬成員企業(yè)對實際運行效率低的風(fēng)機進(jìn)行了g效節(jié)能改造,均取得了明顯成效。截止2016年6月,該水泥廠下屬成員企業(yè)已進(jìn)行g(shù)效風(fēng)機改造26臺,改造后風(fēng)機全壓運行效率均達(dá)到80％以上,平均1～1.5年收回投資成本。

四、經(jīng)驗總結(jié)及改進(jìn)建議

(1)在對風(fēng)機進(jìn)行改造前,應(yīng)先治理漏風(fēng)、優(yōu)化工藝操作,盡量使其達(dá)到穩(wěn)定、z佳生產(chǎn)狀態(tài)。

(2)在實際正常運行中,系統(tǒng)工況也是變化的,因此在選型時要使實際工況時大部分都全部處于性能曲線的g效區(qū)域內(nèi),如何對風(fēng)機型號、實際運行工況的正確選擇,對風(fēng)機的節(jié)能效果至關(guān)重要。

工藝設(shè)計階段風(fēng)機選型時,應(yīng)多次進(jìn)行風(fēng)機運行工況標(biāo)定,要盡可能把握系統(tǒng)正常運行所需風(fēng)量、風(fēng)壓、介質(zhì)溫度、粉 塵濃度等數(shù)據(jù)區(qū)間,可適當(dāng)選擇風(fēng)機的備用余量(5％～10％),但對j端工況的風(fēng)量需求不應(yīng)考慮在風(fēng)機選型因素 之內(nèi)。水泥企業(yè)要與設(shè)計方充分溝通,綜合考慮后確定z佳改造方案,確保風(fēng)機運行全壓效率達(dá)到80％以上。

(3)改造設(shè)計時應(yīng)盡量減少土建基礎(chǔ)、風(fēng)機接口等的改動,一是為了節(jié)約投資和改造時間。二是預(yù)防風(fēng)機改造失敗后可用原有風(fēng)機替換以保持生產(chǎn)正常運行,降低失敗風(fēng)險影響。

(4)因改造后風(fēng)機運行全壓效率標(biāo)定z業(yè)性較強且誤差較大,可與風(fēng)機制造商約定折算為以改造后電機運行功率降低值進(jìn)行直觀考核結(jié)算。如改造后風(fēng)機運行全壓效率低于70％,即可視為g效風(fēng)機改造失敗,可要求風(fēng)機制造商按違約條款執(zhí)行。

(5)風(fēng)機加裝變頻器后,如無特殊需要,應(yīng)將風(fēng)機進(jìn)、出口風(fēng)量調(diào)節(jié)閥拆除,盡可能通過調(diào)整風(fēng)機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)風(fēng)量,降低系統(tǒng)阻力以降低風(fēng)機消耗。

五、總結(jié)

大型g效離心風(fēng)機整機替換改造是水泥行業(yè)理想的節(jié)能改造方案之一,通過“量體裁衣”的方式根據(jù)實際工況定制風(fēng)機,實現(xiàn)設(shè)備的g效節(jié)能運行。

需要注意的是g效能的風(fēng)機的采用并不等于就實現(xiàn)了節(jié)能,風(fēng)機只有位于風(fēng)機性能曲線的zg效率點附近,才能z正實現(xiàn)z佳節(jié)能效果。而風(fēng)機實際運行時,并非永遠(yuǎn)處于在z佳設(shè)計工況點上,隨工況的變化風(fēng)機實際上處于變化工況下工作。因此,在工況變化時,水泥企業(yè)也應(yīng)及時優(yōu)化風(fēng)機運行狀態(tài),只有將y效的調(diào)節(jié)與節(jié)能技術(shù)結(jié)合起來,才能實現(xiàn)風(fēng)機的z佳g效節(jié)能運行。