技術(shù) | 回轉(zhuǎn)窯輪帶冷卻風(fēng)機(jī)節(jié)能改造
某公司有兩條4500t/d新型干法熟料生產(chǎn)線，回轉(zhuǎn)窯輪帶冷卻風(fēng)機(jī)共4臺(tái)，主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。
表1 回轉(zhuǎn)窯輪帶冷卻風(fēng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)
風(fēng)機(jī)和電機(jī)安裝在地面混凝土基礎(chǔ)上，風(fēng)機(jī)進(jìn)口安裝有百葉調(diào)節(jié)閥，風(fēng)機(jī)出口管道垂直上升10.4m到窯筒體中部，然后通過(guò)一橫向母管和6個(gè)鴨嘴式出口將氣體噴出，噴嘴出口和窯中心線平齊，噴出的氣流直接噴射到輪帶、輪帶墊鐵、輪帶兩側(cè)窯筒體，噴嘴和母管截面比為0.6，改造前實(shí)物見(jiàn)圖1。
在運(yùn)行過(guò)程中，如果風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)閥開(kāi)度過(guò)大，電機(jī)就會(huì)超負(fù)荷(額定電流59.5A)，為了保證風(fēng)機(jī)的運(yùn)行安全，不得不采用進(jìn)風(fēng)閥節(jié)流調(diào)節(jié)的方式將進(jìn)風(fēng)閥開(kāi)度關(guān)小，需要關(guān)閉至少50％以上才能保證電機(jī)運(yùn)行電流到額定電流以內(nèi)。
二、原因分析
設(shè)計(jì)院在計(jì)算系統(tǒng)阻力(如管道阻力、出口阻力)時(shí)預(yù)留的阻力過(guò)大，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)全壓出力相對(duì)于實(shí)際運(yùn)行出力余量太大，而風(fēng)機(jī)按照設(shè)計(jì)院提供的設(shè)計(jì)全壓出力進(jìn)行選型，且選擇理論上整體效率最優(yōu)的方案，但實(shí)際運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)需要風(fēng)機(jī)克服的阻力比設(shè)計(jì)值低的多，風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)閥需要管道50％以上電機(jī)才能正常運(yùn)行，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)效率比設(shè)計(jì)值低很多。
2.2 進(jìn)風(fēng)閥節(jié)流調(diào)節(jié)方式不節(jié)能
調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)閥開(kāi)度的調(diào)節(jié)方式雖然簡(jiǎn)單、投資低，并能起到調(diào)節(jié)風(fēng)量、風(fēng)壓和電機(jī)運(yùn)行電流的目的，但是這種調(diào)節(jié)方式下，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)]有改變，風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期處于高管阻運(yùn)行狀態(tài)，這樣增加了系統(tǒng)的管阻，使風(fēng)機(jī)實(shí)際工作點(diǎn)遠(yuǎn)離額定工作點(diǎn)，降低了系統(tǒng)運(yùn)行效率，調(diào)節(jié)角度越大，風(fēng)機(jī)效率越低，能量浪費(fèi)越嚴(yán)重。
輪帶冷卻風(fēng)機(jī)的工作原理是利用空氣做為熱交換的介質(zhì)進(jìn)行熱量交換，熱量通過(guò)空氣帶走，從而降低輪帶溫度。冷卻效果主要取決于換熱面積和風(fēng)量，簡(jiǎn)單地說(shuō)：相同的換熱面積，風(fēng)量越大冷卻效果越好；相同的風(fēng)量，換熱面積越大，散熱效果越好。具體到該公司的輪帶冷卻風(fēng)機(jī)，冷卻面積一定，冷卻效果只和冷卻風(fēng)量有關(guān)，也就是說(shuō)，只要保證冷卻風(fēng)量不減少，冷卻效果就不會(huì)降低。
在保證冷卻效果的前提下達(dá)到風(fēng)機(jī)節(jié)能的目的，最好辦法是對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造，同時(shí)需要考慮風(fēng)機(jī)改造范圍小、周期短、費(fèi)用低等要求。因此，綜合考慮利用原來(lái)的電機(jī)和風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，回轉(zhuǎn)窯輪帶冷卻風(fēng)機(jī)負(fù)荷較小、運(yùn)行工況單一、輸送介質(zhì)為空氣，決定對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行一次性量體裁衣的選型，新風(fēng)機(jī)型號(hào)為G4—68№9D離心通風(fēng)機(jī)，進(jìn)口不裝調(diào)節(jié)閥。新風(fēng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2。
表2 新選回轉(zhuǎn)窯輪帶冷卻風(fēng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)
改造后實(shí)物見(jiàn)圖2。2018年8月改造后，雖然風(fēng)機(jī)風(fēng)壓有所降低，但風(fēng)量略有增加，用紅外線測(cè)溫槍實(shí)測(cè)回轉(zhuǎn)窯輪帶溫度和改造前基本保持一致，電機(jī)運(yùn)行電流正常，既保證了風(fēng)機(jī)運(yùn)行的安全可靠性，又確保了風(fēng)機(jī)運(yùn)行在最優(yōu)效率范圍內(nèi)，節(jié)電效果非常明顯。2018年10月對(duì)另外3臺(tái)回轉(zhuǎn)窯輪帶冷卻風(fēng)機(jī)進(jìn)行了改造。全部改造結(jié)束后，只此一項(xiàng)，4臺(tái)回轉(zhuǎn)窯輪帶冷卻風(fēng)機(jī)年節(jié)電近54萬(wàn)kwh(一年按300天運(yùn)行時(shí)間計(jì)算)，效益相當(dāng)可觀。
風(fēng)機(jī)節(jié)能改造是一項(xiàng)復(fù)雜而長(zhǎng)遠(yuǎn)的工作，需要各水泥廠對(duì)風(fēng)機(jī)節(jié)能改造進(jìn)行深入的研究和嘗試，結(jié)合自身實(shí)際，不同風(fēng)機(jī)不同對(duì)待，不斷提升風(fēng)機(jī)節(jié)能改造的水平，同時(shí)適當(dāng)借鑒其它廠的經(jīng)驗(yàn)，最終達(dá)到提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率和節(jié)能最大化的目的。
作者：王華民
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