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立磨循环风机节能技改技术的实践

水泥 广西金鲤水泥有限公司 徐应先 2014-10-20

  节约能源是节能减排的需要,也是企业改善经济运行质量,提高经济效益的主要途径。在水泥熟料综合电耗分布中,生料制备的电耗往往能达到一半, 而立磨系统中与之配套的循环风机电耗又占生料电耗的一半。因此立磨循环风机成为一个热门的节能改造空间。

  1、节能技改的背景

  广西金鲤水泥有限公司有两条5000t/d熟料生产线,生料制备系统选用立磨生产工艺。在熟料综合电耗分布中,生料制备的电耗占50%左右 ; 而立磨系统中与之配套的循环风机电耗又占生料电耗的近50%。循环风机效率的发挥直接影响到立磨系统的电耗和立磨产能的发挥。经实际的生产运行情况与同行业进行对比分析:公司立磨循环风机的节能空间较大,有必要进行技术改造。

 2、节能技改的依据:

  2.1广西金鲤水泥有限公司在内部经济活动分析中,对2013年3~12月份B线循环风机单机电耗进行了分析比对,见下表:

立磨循环风机节能技改技术的实践

  根据表中数据可算出:2013年3~12月份,吨生料循环风机电耗为:7.46 kWh/t,与同行业先进水平的5.8kWh/t相比,尚存在较大差距。

  2.2原因分析:

  为查找原因,我公司结合其他企业的技改经验,联系了HDH风机制造企业,现场对2#立磨风机进行了特性测试,实测结果如下:

  风机原设计参数

立磨循环风机节能技改技术的实践

  风机实测参数:                     测试时间:2013.9.12

立磨循环风机节能技改技术的实践

  注:轴功率按电机输入功率乘以电机效率近似计算。

  从实测结果可以看出:2#立磨循环风机实际运行效率只有62%,属较低水平。原因如下:

  (1)循环风机在设计选型中存在选型偏大,风机效率低下,

  电机匹配存在大马拉车现象。

  (2)风机风叶磨蚀较快,造成风叶自身风阻增大。

  (3)风机集流器周边间隙不均造成风机效率较低。

  为此,我公司委托HDH公司根据实测数据提供风机技改方案。[Page]

  3、改造基本思路及方案

  3.1改造基本思路:

  通常情况下,如果测试工况为风机长期正常运行工况或最大工况,为了使改造后的风机最大限度节能,同时兼顾测试可能存在的误差,所以,一是,要将测试参数考虑一定富裕量作为设计点进行风机选型;二是,富裕量又不宜太大,否则会导致风机实际运行时运行在部分工况点时从而降低效率;三是,要在满足风机性能参数的前提下,风机改造范围尽量少,尽可能利用现有的土建设施及原有的通风管道。

  3.2根据基本思路,确定新的风机参数。风机选型结果如下:

立磨循环风机节能技改技术的实践

  注:1)年均大气压是假定当地海拔高度50m所计算出的大气压,风机入口密度是假定的进口标态密度,如实际设计条件与上述假定不同,请重新提供当地年均大气压和进口密度以便重新选型;且未考虑烟气介质粉尘浓度对风机效率的影响。
  2)风机的实际效率受烟气介质中粉尘浓度的影响,所以,在粉尘浓度高的工况下,风机效率会降低。

  3.3选型风机性能曲线:

立磨循环风机节能技改技术的实践

  选型风机阻力矩曲线

立磨循环风机节能技改技术的实践

  3.4所选风机的特性

  (1)该风机采用具有高效特性的多元弧后弯叶片;

  (2)风机设计依据测试结果采用量身订做的方式进行设计制造,确保风机各部件达到最佳匹配;

  (3)叶片防磨损采用进口复合耐磨衬板材料,比常用的耐磨堆焊方式更平滑,从而减少了气动损失;

  (4)风机进风口集流器的特殊设计风机使内部气动损失更小;

  (5)调节风阀的风叶采用流线型、翼型结构,保证了风机的高效特性。

  3.5根据HDH公司提供的风机选型资料和风机特性,我公司经过分析论证确定2#立磨风机的改造内容为:更换风机转子、入口风阀、风机壳体、联轴器、轴承等,并做好改造前的订购准备工作。

  3.6改造实施

  在完成相关风机改造部件采购后,我们选择在2014年6月底利用生产线停产大修的时间对2#立磨循环风机进行了技术改造,并于7月6日投入运行。

 4、改造后的运行情况

  4.1改造完成运行后,较为直观的表现是:风机电流有明显下降。电流由原来的220A降到180A,在保证磨机产量不变的情况下,新电机视在功率由明显下降。试运行至9月底,通过分析比较:循环风机主电机在系统生料电力消耗上有显著下降,吨生料电耗平均降低1.039度。见下列风机改造前后对比表:

立磨循环风机节能技改技术的实践


  4.2 我公司 8月中旬通过对2#风机的运行状况进行复测,证明:改造后风机的实际运行基本达到了改造目的,测试结果见下表:

立磨循环风机节能技改技术的实践

  注:因工艺原因限制,本次风机性能测试仅测试风机入口调节门开度93%、生料产量550~560t/h状态下一个运行工况点的性能。

  5、结论

  通过技改前后循环风机电耗比较:单机生料电耗降低1.039kW.h/t生料(按2014年1~6月与7~9月的实际电耗计),根据年均电价0.6元/kw.h计算,吨生料电力消耗费用可降低0.6234元/吨;按设计熟料产能155万吨/年(吨熟料生料消耗1.58吨计)基本上一年半时间即可收回技改投资。同时风机效率亦得到很大的改善,由改造前的62%提升到84%。总之,通过本次技改活动,增强了我们对其它符合条件的风机进行节能技改的信心,从而进一步做好节能降耗工作,为企业创造更好的经济效益!

  欲了解更多水泥节能环保方面的前沿资讯,请关注由中国水泥网主办,郑州瑞泰耐火科技有限公司协办,兰博士-南通众诚生物技术有限公司、北京国鼎蓝天科技发展有限公司、施耐德电气(中国)投资有限公司、安徽瑞泰新材料科技有限公司、北票市理想节能工程有限公司、扬州市精固链传动机械制造有限公司、常山卫邦风机有限公司联合赞助的“2014第二届中国水泥节能环保技术交流大会”将于2014年11月8-9日在河南郑州召开。

  会议将邀请行业领导,知名专家,水泥企业总工,节能技术负责人,科研院所研究员,广大水泥行业服务商,共同探讨水泥工业的节能环保政策,交流最新装备和技术措施。精彩不容错过!

责任编辑:何姝 690

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