空氣懸浮鼓風機節能降噪技改應用
河北某水泥廠建有一條4000t/d水泥熟料生產線,其煤粉計量與輸送系統配備有兩臺轉子秤,煤粉制備車間布置在窯頭。窯頭、窯尾喂煤系統配套羅茨風機,窯頭羅茨風機實際操作表壓為15kPa,窯尾羅茨風機為23kPa,存在電機功率選型大、噪聲大(約110dB)等問題。另外,羅茨風機在運行中需定期添加潤滑油,進行循環水冷卻等維護保養工作,存在油水“跑、冒、滴、漏”現象,對現場環境有一定影響。為解決以上問題,此水泥廠決定在窯系統錯峰停產期間,采用鑫華東兩臺空氣懸浮離心鼓風機代替原羅茨風機。
空氣懸浮風機的工作原理


空氣懸浮風機是永磁電機和高壓離心風機的一體機,共用一根軸。風機采用小葉輪高轉速來保證高風壓和充足的風量;以動壓空氣軸承和永磁直驅電機技術為核心,使風機軸在20000~65000r/min范圍的轉速下自懸??;葉輪采用三元流設計。與羅茨風機相比,空氣懸浮風機因降低了設備運行的摩擦損耗而更節電,無機械磨損,半永久壽命(啟停有摩擦,承諾30000次啟停的使用壽命,實驗室已達 50000次)。另外,空氣懸浮風機在運行過程中,無需添加潤滑油和冷卻水也能滿足窯爐穩定生產,維護方便且改善了現場環境。
空氣懸浮風機若需在生產運行期間進行設備維護,只需根據壓差提示及時清掃或更換設備箱體外濾棉即可;待停產期間再清掃高精度濾芯。另外,廠房的通風面積應足夠大,可在廠房通風口處增加過濾設施,以進一步改善室內環境。
選型與安裝要求
2021年8月,此水泥廠選擇了1臺鑫華東空氣懸浮風機為窯尾送煤,選擇了1臺鑫華東空氣懸浮風機為窯頭送煤。保留原備用羅茨風機、電源及回路,風機選型時功率有一定的富余量且風機風壓為工作風壓的1.25倍以上,保證原風量不降低、滿足生產要求??諝鈶腋★L機安裝前,需封堵廠房漏風口,安裝通風除塵窗,保證廠房的環境衛生。
改造后,空氣懸浮風機運行狀態穩定,能夠滿足窯爐生產要求??諝鈶腋★L機現場
照片見圖1、圖2,運行畫面見圖3。
照片見圖1、圖2,運行畫面見圖3。

圖1 窯頭喂煤空氣懸浮風機現場照片

圖2 窯尾喂煤空氣懸浮風機現場照片

圖3 空氣懸浮風機運行畫面
技改效果
窯尾喂煤風機節能率
窯尾喂煤空氣懸浮風機節能(節能率):117-75=42kW(36%)。按年運行 300d 計算,年節電量約302400kW,電費按0.6元/kW·h 計算,每年可節省電費181440元。
窯頭喂煤風機節能率
窯頭喂煤空氣懸浮風機節能(節能率):60-42=18kW(30%)。按年運行 300d 計算,年節電量約129600kW,電費按0.6元/kW·h 計算,每年可節省電費77760元。
環境有效改善,降噪效果顯著
(1)通過將設備水冷改為風冷,軸承改為無油潤滑,不再需要添加潤滑油和冷卻水,使得廠房環境大幅改善。
(2)在降噪方面,原窯頭、窯尾喂煤羅茨風機噪聲較大,約 110dB,改為懸浮風機后,噪聲明顯減小,約 70~80dB,噪聲降低約 20% 左右。
熟料質量提升
技改前此水泥廠3d熟料抗壓強度為30Mpa,技改后3d熟料抗壓強度為32Mpa,技改前28d熟料抗壓強度為57Mpa,技改后3d熟料抗壓強度為59Mpa。熟料質量得到提升。
(1)此水泥廠采用華東風機兩臺空氣懸浮風機替代原窯頭、窯尾喂煤羅茨風機后,節電效果明顯,技改效果超出預期。(2)空氣懸浮風機采用風冷,在夏季高溫狀態下,軸承溫度正常,設備運轉良好。(3)綜合考慮節電、維護及檢修費用等計算,預計1.5年左右可收回設備改造投資。(4)空氣懸浮風機風量、風壓、轉速均可調節。目前維護的重點是箱體濾棉的清潔,確保壓差在有效范圍內。設備如遇突發斷電及管道積煤時對風機啟動的影響有待驗證,懸浮風機出口壓力值(或煤粉秤輸送出口壓力)設定還需要摸索。

山東華東風機有限公司,成立于2010年,自2007從事于鼓風機業務,位于山東省濟南市章丘區,注冊資金壹億萬元整,占地面積60000平方米,45000平方米的標準廠房,100余臺數控加工中心設備?,F擁有職工200余人,擁有二十人以上的博士、碩士、研究生研發團隊。
主要產品:HMGB磁懸浮高速電機、磁懸浮軸承及軸承控制系統、HMGB磁懸浮高速離心鼓風機、HMGB磁懸浮透平真空泵、HKB系列空氣懸浮高速電機、空氣懸浮軸承、空氣懸浮鼓風機、MVR蒸汽壓縮機、HDL、HDGR、HDR二葉系列羅茨鼓風機,HDSR、HDLH、HG三葉系列羅茨鼓風機,HD系列回轉式鼓風機。
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