立磨循環風機節能技改技術的實踐

徐應先

（廣西金鯉水泥有限公司，廣西南寧 530300）

一、節能技改的背景

廣西金鯉水泥有限公司有兩條5000t/d熟料生產線，生料制備系統選用立磨生產工藝。在熟料綜合電耗分布中，生料制備的電耗占50%左右 ; 而立磨系統中與之配套的循環風機電耗又占生料電耗的近 50%。循環風機效率的發揮直接影響到立磨系統的電耗和立磨產能的發揮。經實際的生產運行情況與同行業進行對比分析：我公司立磨循環風機的節能空間較大，有必要進行技術改造。

二、節能技改的依據

（一）廣西金鯉水泥有限公司在內部經濟活動分析中，對2013年3～12月份B線循環風機單機電耗進行了分析比對，見下表：

時間類別 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 總和平均生料產量（萬噸） 17.7 28.7 31.1 27 31.6 31.9 23.1 30.5 24.8 31.2 277.7電耗量（萬千瓦時）136.3 225.8 237 202 232.3 241.1 166.4 229.8 180 219.9 2070.7單位電耗（千瓦時/噸生料） 7.7 7.9 7.6 7.5 7.3 7.6 7.2 7.5 7.3 7.1 7.46

根據表中數據可算出：2013年 3～12月份，噸生料循環風機電耗為：7.46 kwh/t，與同行業先進水平的5.8kwh/t相比，尚存在較大差距。

（二）原因分析

為查找原因，我公司結合其他企業的技改經驗，聯系了HDH風機制造企業，現場對2#立磨風機進行了特性測試，實測結果如下：

風機原設計參數

序號 項 目 單 位 參 數1 風機入口流量 m3/h 886600 2 風機全壓升 Pa 12200 3 風機入口溫度 ℃ 65～80 4 風機入口密度 kg/m3 1.3～1.5 5 風機轉速 r/min 970 6 電機 kwh 4000

風機實測參數： 測試時間：2013.9.12

序號 項 目 單 位 B線風機1 生料產量(干基） t/h 495 2 風門開度 % 94.9 3 風機入口溫度 ℃ 65.3 4 風機入口流量 m3/h 743117 5 風機全壓升 Pa 10897 6 軸功率 kW 約3503 7 全壓效率 % 約62

注：軸功率按電機輸入功率乘以電機效率近似計算。

從實測結果可以看出：2#立磨循環風機實際運行效率只有62%，屬較低水平。原因如下：

（1）循環風機在設計選型中存在選型偏大，風機效率低下，電機匹配存在大馬拉車現象。

（2）風機風葉磨蝕較快，造成風葉自身風阻增大。

（3）風機集流器周邊間隙不均造成風機效率較低。為此，金鯉水泥有限公司委托HDH公司根據實測數據提供風機技改方案。

三、改造基本思路及方案

（一）改造基本思路

通常情況下，如果測試工況為風機長期正常運行工況或最大工況，為了使改造后的風機最大限度節能，同時兼顧測試可能存在的誤差，所以，一是，要將測試參數考慮一定富裕量作為設計點進行風機選型；二是，富裕量又不宜太大，否則會導致風機實際運行時運行在部分工況點時從而降低效率；三是，要在滿足風機性能參數的前提下，風機改造范圍盡量少，盡可能利用現有的土建設施及原有的通風管道。

（二）根據基本思路，確定新的風機參數。風機選型結果如下

?

參數 單位 選型點 B線風機試驗工況點風機入口流量 m3/h 780000 743117風機入口溫度 ℃ ＜80風機入口密度(標態) kg/Nm3 1.4風機全壓升 Pa 11800 10897風機轉速 r/min 985風機軸功率 kW 3032 2872全壓效率 % 80.8 78.6

注：

（1）年均大氣壓是假定當地海拔高度50m所計算出的大氣壓，風機入口密度是假定的進口標態密度，如實際設計條件與上述假定不同，請重新提供當地年均大氣壓和進口密度以便重新選型；且未考慮煙氣介質粉塵濃度對風機效率的影響。

（2）風機的實際效率受煙氣介質中粉塵濃度的影響，所以，在粉塵濃度高的工況下，風機效率會降低。

（三）選型風機性能曲線

選型風機阻力矩曲線

（四）所選風機的特性

（1）該風機采用具有高效特性的多元弧后彎葉片；

（2）風機設計依據測試結果采用量身訂做的方式進行設計制造，確保風機各部件達到最佳匹配；

（3）葉片防磨損采用進口復合耐磨襯板材料，比常用的耐磨堆焊方式更平滑，從而減少了氣動損失；

（4）風機進風口集流器的特殊設計風機使內部氣動損失更小；

（5）調節風閥的風葉采用流線型、翼型結構，保證了風機的高效特性。

（五）根據HDH公司提供的風機選型資料和風機特性，我公司經過分析論證確定2#立磨風機的改造內容為：更換風機轉子、入口風閥、風機殼體、聯軸器、軸承等，并做好改造前的訂購準備工作。

（六）改造實施

在完成相關風機改造部件采購后，我們選擇在2014年6月底利用生產線停產大修的時間對2#立磨循環風機進行了技術改造，并于7月6日投入運行。

四、改造后的運行情況

（一）改造完成運行后，較為直觀的表現是：風機電流有明顯下降。電流由原來的220A降到180A，在保證磨機產量不變的情況下，新電機視在功率由明顯下降。試運行至9月底，通過分析比較：循環風機主電機在系統生料電力消耗上有顯著下降，噸生料電耗平均降低1.039度。見下列風機改造前后對比表：

（二）金鯉水泥有限公司 8月中旬通過對2#風機的運行狀況進行復測，證明：改造后風機的實際運行基本達到了改造目的，測試結果見下表：

項目 單位 設計參數 試驗值風門開度 % 93風機轉速 Rpm 995 995風機進口密度 Kg/m3 1.4 0.974風機進口風量 M3/h 780000 785383風機全壓 Pa 11800 11531電機功率 Kw 2872 3008風機全壓效率 % 79 84

注：因工藝原因限制，本次風機性能測試僅測試風機入口調節門開度93%、生料產量550～560t/h狀態下一個運行工況點的性能。

五、結論

通過技改前后循環風機電耗比較：單機生料電耗降低1.039kw.h/t生料（按2014年1～6月與7～9月的實際電耗計），根據年均電價0.6元/kw.h計算，噸生料電力消耗費用可降低0.6234元/噸；按設計熟料產能155萬噸/年（噸熟料生料消耗1.58噸計）基本上一年半時間即可收回技改投資。同時風機效率亦得到很大的改善，由改造前的62%提升到84%。總之，通過本次技改活動，增強了我們對其它符合條件的風機進行節能技改的信心，從而進一步做好節能降耗工作，為企業創造更好的經濟效益！