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園區  056400）

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

關鍵詞：除塵風機；節能改造；運行效率；環保要求

1  現狀

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

2  風機現場測試

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

圖1成品除塵風機進、出口靜壓測量孔示意圖

在進口風門前5厘米處開4個靜壓測試孔，雙進風風機每個進風口各4個，總計8個；在風機出口后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。

經過對風機的實際參數標定分析后，原風機運行效率較低能耗較高，該7臺風機經測試，平均運行效率55.73%，嚴重的2#整粒除塵風機僅為50.25%，運行能耗高。

表1　7臺除塵風機改造前測試結果

3  風機改造的選型、應用技術以及實施

3.1  風機改造的選型

為節省改造成本、提高風機運行效率、節約能源以及提高除塵滿足環保要求，改造保留原有電機、管路等系統，改造后的風機結構不變，仍采用原有風機結構。對系統實際運行的工況參數進行分析、研究，結合該系統管路流體力學特性，綜合考慮系統最佳運行工況參數，量身定制高效節能風機。其改造選用的風機額定風壓、額定風量均與原有風機設計參數相同。

3.2  風機改造應用技術

改造設備包括風機設備整體及配套部件，主要部件有機殼、轉子（主軸、葉輪等）、 集流器、進出口軟連接、調節門等。

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

圖2 常規風機與高效風機流場分布

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

（3）集流器與葉輪間隙優化至3mm~5mm使得更為合理，通過立車精密加工保證間隙均勻性，氣流穩定性改善，有效降低風機內部容積損失，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 級動平衡標準，較原葉輪G6.3級運行穩定性顯著提高，延長使用壽命。

以2#整粒除塵風機為例，其風機設計參數風量 350000m³ /h，風壓5500Pa，運行效率高達88.3%。其性能曲線見下圖4。

圖4 2#整粒除塵風機改造后性能曲線

3.3  風機改造的實施方案

風機改造在現有的風機基礎上進行改造，盡可能不動基礎，現有電機不進行更換，冷卻水管路用現有的管路冷卻設備。為不影響正常生產，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。

首先拆除原風機、電機聯軸器、進口調節門、進出口軟連接、部分進出口風道,電機及軸承箱底座；然后安裝風機、聯軸器、進出口軟連接、連接進出口風道、電機及軸承箱底座、原電機及恢復原電機和風機電氣部分；對風機進行試運行，根據風機試運行情況，對風機軸同心復核，對出現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改造后在現場實際工況條件下風機風門開度可以達到100%（全負荷運行）不超電機額定參數（電流、溫度）即電機不過載。系統最大運行能力（100%風門開度）風量、風壓達到要求數值，改造后風機在額定參數條件下的全壓效率達到80%以上。

4.2現場環境提升明顯，顆粒排放達標，滿足環保要求。

4.3 采用直接在用電設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臺除塵風機運行功率下降1561kW，平均節電率為20.05%，按照年運行8000小時，電費0.55元/kWh計算，年節電1248.8萬度，年節約686萬元。

參考文獻

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