原料磨循环风机及烧成系统高温风机的改造

蒋德洪周建中刘晓晔

1.南方水泥有限公司，浙江 杭州 311121；2.常山南方水泥有限公司，浙江 常山 324209

原料磨循环风机及烧成系统高温风机的改造

蒋德洪1周建中2刘晓晔2

1.南方水泥有限公司，浙江 杭州 311121；2.常山南方水泥有限公司，浙江 常山 324209

原料磨循环风机、高温风机的电能消耗在吨熟料电耗中占有较大的比例，在标定中，我们发现这两台风机的实际运行参数远远偏离了设计参数，风机效率低，功耗高。用根据现场的不同性能参数需求、不同应用环境而量身定做的风机替换原有风机，吨熟料电耗降低了4 kWh/t左右。

原料磨循环风机 高温风机 效率 吨熟料电耗

0 引言

我公司2012年熟料综合电耗为59.20 kWh/t，与其它运行较好的企业的指标相比，熟料综合电耗处于高位。影响熟料综合电耗高低的因素很多，有系统的阻力、设备的运转、操作控制的稳定性等等。由于原料磨循环风机、烧成系统高温风机的电能消耗在吨熟料电耗中占有较大的比例，我们在技改中给与了重点关注。在标定中，我们发现这两台风机的实际运行参数远远偏离了设计参数，风机效率低，功耗高。本文就原料磨循环风机及烧成系统高温风机的改造进行总结，以供参考。

1 原料磨循环风机的改造

1.1 存在的问题

我公司为两条5 000 t/d熟料生产线，分别于2004年12月和2008年10月建成投产。配套两条生产线的原料磨循环风机电机功率3 350 kW，10 kV；额定电流：233.8 A。为了保证原料磨正常生产及台时产量，风机实际运行功率3 765 kW，运行电流233 A（带进相机）。由于电机长期超负荷运行，电机机体运行温度高、滑环打火损坏等故障频发，严重影响正常生产。2011年在讨论技改方案时曾计划购买一台4 000 kW的电机进行替换（生料立磨的主电机也是4 000 kW，可互为备用），但终因投资大，没有实施。

1.2 原因分析

2012年11月11日，我公司委托风机制造商HD公司对原料磨循环风机进行了在线标定，标定结果见表1。

表1 原料磨循环风机在线标定结果

从表1看，该原料磨循环风机实际的运行参数偏离设计工况，造成电能无功损失大，水泥厂为保证生产正常进行，被迫使电机超负荷运行。

1.3 改造

从表1标定结果看，风机效率只有60%，电能浪费严重。我们按照现场实际对风机标定的性能参数重新设计风机，风机选型结果见表2。

2013年2月大修期间，我们整体更换了风机，改造中，电机仍使用原有电机，同时电机基础不变；风机中心距不变，利用现有的土建基础，保留原风机轴承座地脚螺栓；风机进、出口方向不变，与原风管对接方便。

1.4 改造效果

2013年3月4日风机开始运行，循环风机电流由改造前的233 A降到171 A。运行稳定后，我公司对风机进行了72 h考核。改造效果见表3、表4和表5。

表2 风机改造选型

表3 循环风机改造前后72 h运行对比

1.5 风机改造存在的问题及处理

1.5.1 存在的问题

2013年3月4日风机安装完成，试车2 h，风机轴承座处水平振动值为1.8 mm/s。当负载运行后，风机轴承座振动逐渐加大， 4 h后振动值上升至7.2 mm/s而跳停。打开风机人孔门检查，发现风机叶片非工作面上的工艺孔内积灰严重，见图1。

表4 风机改造前后对比表

表5 改造时风机的设计参数及现场标定结果

1.5.2 分析原因

风机叶片为了防磨损，在工作面加装一层耐磨板，为了保证焊接强度，在每片叶片的非工作面上开了8个250×50的孔，对耐磨板加强焊接。由于窑和预热器在大修时更换了耐火砖、浇注料，在投料生产初期，生料磨抽取的热风含水分较高，出磨生料粘附到循环风机叶片的工艺孔内，积灰粘结不均，造成风机振动。

1.5.3 采取措施

用300×430×3的板点焊在叶片的非工作面上盖住工艺孔，为防止孔内进灰，点焊钢板前在孔内填满了岩棉。处理用时8 h，开机运行正常。由于供货商不同意钢板在叶片上满焊，我公司在实施时，采取了点焊的方式。见图2。

图1 风机叶片工艺孔内积灰

图2 对风机叶片工艺孔进行封堵

开机运行后，风机轴承座振动值1.5 mm/s。在生产过程中，生料粉还会从钢板的缝隙进到孔内，风机振动值逐渐上升到5.8 mmm/s。2013年，风机的振动值始终在5.8 mmm/s上下波动，没有对生产造成影响。

2014年2月大修时，风机生产厂家派人到现场把工艺孔作了焊补。见图3。

图3 对叶片工艺孔进行封堵

1.6 改造效益分析

在原料磨系统同等风量的情况下，循环风机电机运行电流下降60 A，电机功率由改造前的3 765 kW左右降低到目前的2 800 kW左右，吨生料电耗下降1.99 kWh/t，按全年150万t熟料折算，年节省电量430万kWh，同时循环风机主电机低于额定功率运行，保证了设备的安全运行。

2014年2月我们对二线生料立磨循环风机实施了同样的改造。

2 高温风机的改造

2.1 存在的问题

根据原料磨循环风机节能改造的经验，为了进一步降低熟料综合电耗，我公司又对窑尾高温风机进行了节能改造。2014年我公司对两条生产线的高温风机进行了标定，结果见表6。

表6 两台窑尾高温风机在线标定结果

从表6可知，两台窑尾高温风机的运行效率都不高。

2.2 改造方案与实施

在线标定后，我们提出了高温风机改造目标，见表7。

对表7进行投资回收期效益分析，二线高温风机改造效果显然会优于一线，投资回收期短。公司于2015年3月整体更换了二线高温风机，其相关参数及运行效果见表8。

表7 高温风机改造目标

表8 二线高温风机改造前后对比

2.3 改造效益分析

高温风机电机功率由改造前的1 901 kW左右降低到目前的1 250 kW左右，吨熟料电耗下降2.6 kWh，按全年150万t熟料折算，年节省电量390万kWh。

3 结束语

我们在标定中发现原料磨循环风机和高温风机的实际运行参数远远偏离了设计参数，风机效率低，功耗高后，后来仅仅是整体更换风机，便收到了较好的节电效果（见表9）。

表9 磨循环风机及高温风机节能改造前后的吨熟料综合电耗对比

本次技改实践不仅说明了风机节能改造是降低熟料综合电耗的一个途径，也充分说明了风机的选择很重要。我们选择的风机具有以下特点：该风机气动性好，叶片是后向平板型 ，不易积尘，特别适合高含尘介质，风机效率可达80%；在选型时，由于是技改项目，可根据现场的不同性能参数需求、不同应用环境而量身定做；该风机入口环与导流锥的间隙合理，可减小气流由入口箱进入叶轮时产生的紊流，提高了风机的气动性能，保证风机在复杂的工作环境中高效、稳定运行；该风机叶片衬板表面光滑，流道损失少，试验结果显示，采用堆焊的方式，由于手工堆焊导致的表面不光滑会使得效率降低3%～5%，而采用叶片衬板的方式，在延长使用寿命的同时还能保证风机的高效率。

2015-05-23）

TQ172.632

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1008-0473(2015)05-0043-04

10.16008/j.cnki.1008-0473.2015.05.014