劉濟祥

（邯鋼能嘉鋼鐵有限公司  河北省邯鄲市涉縣龍西工業(yè)園區(qū)  056400）

摘要：為進一步降低公司生產(chǎn)成本和提升現(xiàn)場崗位環(huán)境，對我公司燒結(jié)7臺配套環(huán)境除塵風(fēng)機運行效率進行了現(xiàn)場實測。結(jié)合實際風(fēng)壓風(fēng)量需求和現(xiàn)有設(shè)備狀況，在現(xiàn)有風(fēng)機配套電機、基礎(chǔ)、管路不變的前提下，對該7臺風(fēng)機實施高效離心風(fēng)機節(jié)能改造，不盡提升風(fēng)機運行效率，達到最佳節(jié)能效果，減少無效耗能，而且提升了現(xiàn)場崗位環(huán)境，進一步滿足了環(huán)保要求，為鋼鐵行業(yè)風(fēng)機節(jié)能改造提供了可借鑒的實踐范例。

關(guān)鍵詞：除塵風(fēng)機；節(jié)能改造；運行效率；環(huán)保要求

1  現(xiàn)狀

當(dāng)前原有7臺除塵風(fēng)機已經(jīng)運行數(shù)年，風(fēng)機運行效率急劇下降，并且在風(fēng)門開到滿足實際需要的工況下,電機超負荷運行，設(shè)備故障隱患大，難以保證設(shè)備的穩(wěn)定運行。同時，在環(huán)保形勢嚴(yán)峻的情況下，對廠房、通廊進行了封堵，風(fēng)壓風(fēng)量不能達到粉塵不能較好的被排走的效果，造成了崗位工作環(huán)境粉塵多，滿足不了環(huán)保要求，且影響職工健康。在鋼鐵行業(yè)面臨嚴(yán)峻市場形勢與環(huán)保壓力的背景下，為實現(xiàn)降本增效與環(huán)境改善雙重目標(biāo)，綜合考慮現(xiàn)有風(fēng)機現(xiàn)狀，決定對該7臺環(huán)境除塵風(fēng)機進行改造。

2  風(fēng)機現(xiàn)場測試

為進一步確定目前風(fēng)機運行狀況以及是否有較大的節(jié)能改造空間，對這2臺燒結(jié)機配套的2臺配料除塵風(fēng)機、2臺機尾除塵風(fēng)機、2臺整粒除塵風(fēng)機以及1臺共用成品除塵風(fēng)機等共計7臺除塵風(fēng)機運行效率進行分析，結(jié)合現(xiàn)場情況，按照國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)通風(fēng)機 現(xiàn)場性能試驗》進行風(fēng)機性能試驗，其中，選取測量點在遠離彎管的風(fēng)機進出口的直段上；流量測量采用皮托管橫動法，在圓形管道內(nèi)按等環(huán)面積法劃分測量點，確保流量數(shù)據(jù)代表性；電動機的輸入功率采用實驗時間內(nèi)電控柜顯示的電機電壓、電流、功率因數(shù)計算電機的有功功率，以上測試均在生產(chǎn)穩(wěn)定時進行測量。

圖1成品除塵風(fēng)機進、出口靜壓測量孔示意圖

在進口風(fēng)門前5厘米處開4個靜壓測試孔，雙進風(fēng)風(fēng)機每個進風(fēng)口各4個，總計8個；在風(fēng)機出口后5厘米處開4個靜壓測試孔；方形截面時孔開在每面的中間。

經(jīng)過對風(fēng)機的實際參數(shù)標(biāo)定分析后，原風(fēng)機運行效率較低能耗較高，該7臺風(fēng)機經(jīng)測試，平均運行效率55.73%，嚴(yán)重的2#整粒除塵風(fēng)機僅為50.25%，運行能耗高。

表1　7臺除塵風(fēng)機改造前測試結(jié)果

3  風(fēng)機改造的選型、應(yīng)用技術(shù)以及實施

3.1  風(fēng)機改造的選型

為節(jié)省改造成本、提高風(fēng)機運行效率、節(jié)約能源以及提高除塵滿足環(huán)保要求，改造保留原有電機、管路等系統(tǒng)，改造后的風(fēng)機結(jié)構(gòu)不變，仍采用原有風(fēng)機結(jié)構(gòu)。對系統(tǒng)實際運行的工況參數(shù)進行分析、研究，結(jié)合該系統(tǒng)管路流體力學(xué)特性，綜合考慮系統(tǒng)最佳運行工況參數(shù)，量身定制高效節(jié)能風(fēng)機。其改造選用的風(fēng)機額定風(fēng)壓、額定風(fēng)量均與原有風(fēng)機設(shè)計參數(shù)相同。

3.2  風(fēng)機改造應(yīng)用技術(shù)

改造設(shè)備包括風(fēng)機設(shè)備整體及配套部件，主要部件有機殼、轉(zhuǎn)子（主軸、葉輪等）、 集流器、進出口軟連接、調(diào)節(jié)門等。

（1）通過先進空氣動力模型，根據(jù)不同風(fēng)機工位參數(shù)，設(shè)計高效風(fēng)機，匹配最優(yōu)葉型， “量身定制”葉型并優(yōu)化進出口角度，設(shè)計效率在82%~85%，使改造后風(fēng)機在系統(tǒng)阻力波動時仍保持效率≥80%，較傳統(tǒng)選型高效區(qū)拓寬30%。

圖2 常規(guī)風(fēng)機與高效風(fēng)機流場分布

（2）通過精密設(shè)計，“量身定制”高效低阻橄欖軸，軸材質(zhì)為 35CrMo合金鋼，較傳統(tǒng)階梯軸流體阻力小，軸向損失小，效率高，臨界轉(zhuǎn)速高（按工作轉(zhuǎn)速1.45～1.5倍設(shè)計），安全性高。

（3）集流器與葉輪間隙優(yōu)化至3mm~5mm使得更為合理，通過立車精密加工保證間隙均勻性，氣流穩(wěn)定性改善，有效降低風(fēng)機內(nèi)部容積損失，提高運行效率。

圖3 入口集流器

（4）葉輪耐磨襯板采用進口高硬度復(fù)合材料，使用貼附耐磨襯板和表面堆焊的葉輪防磨處理工藝，增強表面硬度，耐沖刷磨損，加工精度達 G2.5 級動平衡標(biāo)準(zhǔn)，較原葉輪G6.3級運行穩(wěn)定性顯著提高，延長使用壽命。

以2#整粒除塵風(fēng)機為例，其風(fēng)機設(shè)計參數(shù)風(fēng)量 350000m³ /h，風(fēng)壓5500Pa，運行效率高達88.3%。其性能曲線見下圖4。

圖4 2#整粒除塵風(fēng)機改造后性能曲線

3.3  風(fēng)機改造的實施方案

風(fēng)機改造在現(xiàn)有的風(fēng)機基礎(chǔ)上進行改造，盡可能不動基礎(chǔ)，現(xiàn)有電機不進行更換，冷卻水管路用現(xiàn)有的管路冷卻設(shè)備。為不影響正常生產(chǎn)，提前做好充分的人員、工器具安排，分批次充分利用檢修機會，按照36小時進行改造。

首先拆除原風(fēng)機、電機聯(lián)軸器、進口調(diào)節(jié)門、進出口軟連接、部分進出口風(fēng)道,電機及軸承箱底座；然后安裝風(fēng)機、聯(lián)軸器、進出口軟連接、連接進出口風(fēng)道、電機及軸承箱底座、原電機及恢復(fù)原電機和風(fēng)機電氣部分；對風(fēng)機進行試運行，根據(jù)風(fēng)機試運行情況，對風(fēng)機軸同心復(fù)核，對出現(xiàn)的問題處理及對所有的螺栓緊固做防松處理。

4  改造效果

4.1改造后在現(xiàn)場實際工況條件下風(fēng)機風(fēng)門開度可以達到100%（全負荷運行）不超電機額定參數(shù)（電流、溫度）即電機不過載。系統(tǒng)最大運行能力（100%風(fēng)門開度）風(fēng)量、風(fēng)壓達到要求數(shù)值，改造后風(fēng)機在額定參數(shù)條件下的全壓效率達到80%以上。

4.2現(xiàn)場環(huán)境提升明顯，顆粒排放達標(biāo)，滿足環(huán)保要求。

4.3 采用直接在用電設(shè)備上安裝三相有功電度表，在改造前后相同的工作負載條件下，7臺除塵風(fēng)機運行功率下降1561kW，平均節(jié)電率為20.05%，按照年運行8000小時，電費0.55元/kWh計算，年節(jié)電1248.8萬度，年節(jié)約686萬元。

參考文獻

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