刘济祥

（邯钢能嘉钢铁有限公司  河北省邯郸市涉县龙西工业园区  056400）

摘要：为进一步降低公司生产成本和提升现场岗位环境，对我公司烧结7台配套环境除尘风机运行效率进行了现场实测。结合实际风压风量需求和现有设备状况，在现有风机配套电机、基础、管路不变的前提下，对该7台风机实施高效离心风机节能改造，不尽提升风机运行效率，达到最佳节能效果，减少无效耗能，而且提升了现场岗位环境，进一步满足了环保要求，为钢铁行业风机节能改造提供了可借鉴的实践范例。

关键词：除尘风机；节能改造；运行效率；环保要求

1  现状

当前原有7台除尘风机已经运行数年，风机运行效率急剧下降，并且在风门开到满足实际需要的工况下,电机超负荷运行，设备故障隐患大，难以保证设备的稳定运行。同时，在环保形势严峻的情况下，对厂房、通廊进行了封堵，风压风量不能达到粉尘不能较好的被排走的效果，造成了岗位工作环境粉尘多，满足不了环保要求，且影响职工健康。在钢铁行业面临严峻市场形势与环保压力的背景下，为实现降本增效与环境改善双重目标，综合考虑现有风机现状，决定对该7台环境除尘风机进行改造。

2  风机现场测试

为进一步确定目前风机运行状况以及是否有较大的节能改造空间，对这2台烧结机配套的2台配料除尘风机、2台机尾除尘风机、2台整粒除尘风机以及1台共用成品除尘风机等共计7台除尘风机运行效率进行分析，结合现场情况，按照国家标准《工业通风机 现场性能试验》进行风机性能试验，其中，选取测量点在远离弯管的风机进出口的直段上；流量测量采用皮托管横动法，在圆形管道内按等环面积法划分测量点，确保流量数据代表性；电动机的输入功率采用实验时间内电控柜显示的电机电压、电流、功率因数计算电机的有功功率，以上测试均在生产稳定时进行测量。

图1成品除尘风机进、出口静压测量孔示意图

在进口风门前5厘米处开4个静压测试孔，双进风风机每个进风口各4个，总计8个；在风机出口后5厘米处开4个静压测试孔；方形截面时孔开在每面的中间。

经过对风机的实际参数标定分析后，原风机运行效率较低能耗较高，该7台风机经测试，平均运行效率55.73%，严重的2#整粒除尘风机仅为50.25%，运行能耗高。

表1　7台除尘风机改造前测试结果

3  风机改造的选型、应用技术以及实施

3.1  风机改造的选型

为节省改造成本、提高风机运行效率、节约能源以及提高除尘满足环保要求，改造保留原有电机、管路等系统，改造后的风机结构不变，仍采用原有风机结构。对系统实际运行的工况参数进行分析、研究，结合该系统管路流体力学特性，综合考虑系统最佳运行工况参数，量身定制高效节能风机。其改造选用的风机额定风压、额定风量均与原有风机设计参数相同。

3.2  风机改造应用技术

改造设备包括风机设备整体及配套部件，主要部件有机壳、转子（主轴、叶轮等）、 集流器、进出口软连接、调节门等。

（1）通过先进空气动力模型，根据不同风机工位参数，设计高效风机，匹配最优叶型， “量身定制”叶型并优化进出口角度，设计效率在82%~85%，使改造后风机在系统阻力波动时仍保持效率≥80%，较传统选型高效区拓宽30%。

图2 常规风机与高效风机流场分布

（2）通过精密设计，“量身定制”高效低阻橄榄轴，轴材质为 35CrMo合金钢，较传统阶梯轴流体阻力小，轴向损失小，效率高，临界转速高（按工作转速1.45～1.5倍设计），安全性高。

（3）集流器与叶轮间隙优化至3mm~5mm使得更为合理，通过立车精密加工保证间隙均匀性，气流稳定性改善，有效降低风机内部容积损失，提高运行效率。

图3 入口集流器

（4）叶轮耐磨衬板采用进口高硬度复合材料，使用贴附耐磨衬板和表面堆焊的叶轮防磨处理工艺，增强表面硬度，耐冲刷磨损，加工精度达 G2.5 级动平衡标准，较原叶轮G6.3级运行稳定性显著提高，延长使用寿命。

以2#整粒除尘风机为例，其风机设计参数风量 350000m³ /h，风压5500Pa，运行效率高达88.3%。其性能曲线见下图4。

图4 2#整粒除尘风机改造后性能曲线

3.3  风机改造的实施方案

风机改造在现有的风机基础上进行改造，尽可能不动基础，现有电机不进行更换，冷却水管路用现有的管路冷却设备。为不影响正常生产，提前做好充分的人员、工器具安排，分批次充分利用检修机会，按照36小时进行改造。

首先拆除原风机、电机联轴器、进口调节门、进出口软连接、部分进出口风道,电机及轴承箱底座；然后安装风机、联轴器、进出口软连接、连接进出口风道、电机及轴承箱底座、原电机及恢复原电机和风机电气部分；对风机进行试运行，根据风机试运行情况，对风机轴同心复核，对出现的问题处理及对所有的螺栓紧固做防松处理。

4  改造效果

4.1改造后在现场实际工况条件下风机风门开度可以达到100%（全负荷运行）不超电机额定参数（电流、温度）即电机不过载。系统最大运行能力（100%风门开度）风量、风压达到要求数值，改造后风机在额定参数条件下的全压效率达到80%以上。

4.2现场环境提升明显，颗粒排放达标，满足环保要求。

4.3 采用直接在用电设备上安装三相有功电度表，在改造前后相同的工作负载条件下，7台除尘风机运行功率下降1561kW，平均节电率为20.05%，按照年运行8000小时，电费0.55元/kWh计算，年节电1248.8万度，年节约686万元。

参考文献

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