立磨循环风机节能技改技术的实践

徐应先

（广西金鲤水泥有限公司，广西南宁 530300）

一、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：我公司立磨循环风机的节能空间较大，有必要进行技术改造。

二、节能技改的依据

（一）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：

时间类别 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 总和平均生料产量（万吨） 17.7 28.7 31.1 27 31.6 31.9 23.1 30.5 24.8 31.2 277.7电耗量（万千瓦时）136.3 225.8 237 202 232.3 241.1 166.4 229.8 180 219.9 2070.7单位电耗（千瓦时/吨生料） 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。

（二）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

序号 项 目 单 位 参 数1 风机入口流量 m3/h 886600 2 风机全压升 Pa 12200 3 风机入口温度 ℃ 65～80 4 风机入口密度 kg/m3 1.3～1.5 5 风机转速 r/min 970 6 电机 kwh 4000

风机实测参数： 测试时间：2013.9.12

序号 项 目 单 位 B线风机1 生料产量(干基） t/h 495 2 风门开度 % 94.9 3 风机入口温度 ℃ 65.3 4 风机入口流量 m3/h 743117 5 风机全压升 Pa 10897 6 轴功率 kW 约3503 7 全压效率 % 约62

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，金鲤水泥有限公司委托HDH公司根据实测数据提供风机技改方案。

三、改造基本思路及方案

（一）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。

（二）根据基本思路，确定新的风机参数。风机选型结果如下

?

参数 单位 选型点 B线风机试验工况点风机入口流量 m3/h 780000 743117风机入口温度 ℃ ＜80风机入口密度(标态) kg/Nm3 1.4风机全压升 Pa 11800 10897风机转速 r/min 985风机轴功率 kW 3032 2872全压效率 % 80.8 78.6

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。

（三）选型风机性能曲线

选型风机阻力矩曲线

（四）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。

（五）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。

（六）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。

四、改造后的运行情况

（一）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：

（二）金鲤水泥有限公司 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：

项目 单位 设计参数 试验值风门开度 % 93风机转速 Rpm 995 995风机进口密度 Kg/m3 1.4 0.974风机进口风量 M3/h 780000 785383风机全压 Pa 11800 11531电机功率 Kw 2872 3008风机全压效率 % 79 84

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。

五、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！