為響應國家節(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臺大型離心風機的裝機功率達8250~9260kw左右，占全廠Z大用電負荷16000KVA的50％以上，而目前水泥企業(yè)大部分大型離心風機的運行效率僅為50％~60％左右，因此提高風機效率對節(jié)能降耗十分重要。
一、該水泥廠大型離心風機使用現(xiàn)狀
(1)設計階段時設計院不可能根據(jù)實際運行工況進行風機選型而只能根據(jù)設計經(jīng)驗估算管網(wǎng)阻力，造成風機選型偏大，風機實際運行工況偏離了設計工況，造成風機運行效率低。
(2)風機配套電機選型偏大。
(3)風機傳動效率低(液偶等調速機構)。
(4)管路系統(tǒng)設計不合理，系統(tǒng)管網(wǎng)阻力大，增加能耗。
(5)早期風機制造工藝落后，效率低。
二、采用變頻調速提G效率
針對此情況，先采用高壓變頻器給風機配套電機進行調速，取消液偶調速機構使電機與風機直聯(lián)，以變頻調速方式改變風機轉速來調整風機風量，保持風機入口風門全開，減少管網(wǎng)阻力，能提高風機運行效率2~5％左右，一般能降低T熟料綜合電耗1～1.5kWh/t。
三、采用G效風機提G效率
G效風機針對一般離心風機的結構性Q陷，采用了“適應葉道截面各層氣流變化的設計理念”，即三元流設計理論�；谠摾碚摚霸O計出來的葉片形狀為不規(guī)則曲面形狀”，從而減少相應的沖擊、邊界層分離、摩擦等N量損失，提高風機效率，增強風機的適應性。使用過程中，G效風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；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)風機進行了運行情況標定，標定結果顯示該風機運行全壓效率僅為60％，長期以來偏離設計工況運行，導致配套電機長期超負荷運行，設備存在很大設備隱患。經(jīng)與設計院、風機制造廠家進行技術交流后，如采用G效能風機整體替換，則電機運行功率可下降900kw以上。2013年2月對風機本體進行了更換(更換了風機轉子、入口風門、機殼、聯(lián)軸器、軸承、軸承底座、聯(lián)軸器護罩、風機進出口膨脹節(jié)等)，保留原有電機、電動執(zhí)行器。改造前后風機轉子見圖1、圖2。
圖1 改造前的風機轉子稱
圖2 改造后的風機轉子秤圖
2013年3月風機投入運行后，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機進行了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)已進行G效風機改造26臺，改造后風機全壓運行效率均達到80％以上，平均1～1.5年收回投資成本。
四、經(jīng)驗總結及改進建議
(1)在對風機進行改造前，應先治理漏風、優(yōu)化工藝操作，盡量使其達到穩(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，如何對風機型號、實際運行工況的正確選擇，對風機的節(jié)能效果至關重要。
工藝設計階段風機選型時，應多次進行風機運行工況標定，要盡可能把握系統(tǒng)正常運行所需風量、風壓、介質溫度、粉塵濃度等數(shù)據(jù)區(qū)間，可適當選擇風機的備用余量(5％～10％)，但對J端工況的風量需求不應考慮在風機選型因素之內。水泥企業(yè)要與設計方充分溝通，綜合考慮后確定Z佳改造方案，確保風機運行全壓效率達到80％以上。
(3)改造設計時應盡量減少土建基礎、風機接口等的改動，一是為了節(jié)約投資和改造時間。二是預防風機改造失敗后可用原有風機替換以保持生產(chǎn)正常運行，降低失敗風險影響。
(4)因改造后風機運行全壓效率標定Z業(yè)性較強且誤差較大，可與風機制造商約定折算為以改造后電機運行功率降低值進行直觀考核結算。如改造后風機運行全壓效率低于70％，即可視為G效風機改造失敗，可要求風機制造商按違約條款執(zhí)行。
(5)風機加裝變頻器后，如無特殊需要，應將風機進、出口風量調節(jié)閥拆除，盡可能通過調整風機轉速來調節(jié)風量，降低系統(tǒng)阻力以降低風機消耗。
五、總結
大型G效離心風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)實際工況定制風機，實現(xiàn)設備的G效節(jié)能運行。
需要注意的是G效能的風機的采用并不等于就實現(xiàn)了節(jié)能，風機只有位于風機性能曲線的ZG效率點附近，才能Z正實現(xiàn)Z佳節(jié)能效果。而風機實際運行時，并非永遠處于在Z佳設計工況點上，隨工況的變化風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)也應及時優(yōu)化風機運行狀態(tài)，只有將Y效的調節(jié)與節(jié)能技術結合起來，才能實現(xiàn)風機的Z佳G效節(jié)能運行。
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