桑榮香

在環(huán)保形勢(shì)異常嚴(yán)峻的今天，各行各業(yè)都在想辦法節(jié)能減排，以達(dá)到改善環(huán)境的目的。對(duì)于水泥行業(yè)來說，一方面通過治理跑冒滴漏、使用更好的收塵設(shè)備、更好的科技手段減少粉塵等污染物的排放；一方面通過節(jié)煤、節(jié)電以達(dá)到節(jié)約資源，減少上游污染，同時(shí)達(dá)到降低成本的目的。水泥行業(yè)是煤電消耗大戶，節(jié)能降耗是水泥企業(yè)的重大課題。近年來水泥企業(yè)在粉磨節(jié)電、煅燒回收熱能方面做出了可喜的成績(jī)，因而有很多文章見諸報(bào)端，但在風(fēng)機(jī)節(jié)能方面相對(duì)較少。

近幾年一些企業(yè)對(duì)循環(huán)風(fēng)機(jī)、高溫風(fēng)機(jī)進(jìn)行了性能改造或置換取得了較好的效果，但筆者認(rèn)為推廣的力度仍然不夠，仍需要付出更大的努力。

原因很簡(jiǎn)單，一個(gè)完整的水泥生產(chǎn)線，風(fēng)機(jī)的裝機(jī)功率幾乎占總裝機(jī)功率的一半，若各類風(fēng)機(jī)做功效率能夠提高 1% ，噸熟料或水泥電耗能降 1.5 度電以上，這是一個(gè)不小的數(shù)字。下面筆者根據(jù)自己經(jīng)驗(yàn)談?wù)勶L(fēng)機(jī)節(jié)能的途徑和方法，望能引起更多的關(guān)注。

1、風(fēng)機(jī)做功效率低的原因

1.1、風(fēng)機(jī)選型設(shè)計(jì)與系統(tǒng)阻力不匹配

a: 作為一般風(fēng)機(jī)選型設(shè)計(jì)，是設(shè)計(jì)者參照經(jīng)驗(yàn)或系統(tǒng)阻力計(jì)算對(duì)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與壓力進(jìn)行確定，然后參照手頭風(fēng)機(jī)樣本進(jìn)行選型，因此很多風(fēng)機(jī)在選型階段就沒考慮風(fēng)機(jī)的高效運(yùn)行問題，制作廠家根據(jù)所選型號(hào)對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，期間包括設(shè)計(jì)者以及制造廠家等一般都留有較大的富余（偏小的為少數(shù)或個(gè)別現(xiàn)象），使用單位以閥門調(diào)節(jié)來保證系統(tǒng)壓力及風(fēng)量的平衡，這就使得有效的功率消耗在了閥門上。

b: 由于理論計(jì)算的系統(tǒng)參數(shù)與實(shí)際系統(tǒng)參數(shù)存在較大誤差，即使閥門處于全開狀態(tài)運(yùn)行，也不能保證風(fēng)機(jī)在高效區(qū)運(yùn)行，這就是高效風(fēng)機(jī)低效運(yùn)行的主要原因，也是我國(guó)大部分在線風(fēng)機(jī)的運(yùn)行現(xiàn)狀。

1.2 風(fēng)機(jī)本身的效率不高

我國(guó)目前在線運(yùn)行的各類離心風(fēng)機(jī)大部分是八十年代推廣的節(jié)能產(chǎn)品，因設(shè)計(jì)不同（如蝸殼形式不同、進(jìn)出風(fēng)口形狀不同、葉片形式差異、流道差異等）做功效率出入較大，有高有低，如果選擇了設(shè)計(jì)效率低的風(fēng)機(jī)，就會(huì)使能耗增大，這是風(fēng)機(jī)本身帶來的缺陷。

1.3 制造原因造成的效率下降

即使風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)效率很高，如不精心制造比如葉片的流線不好、流道誤差大、進(jìn)風(fēng)集流器流線誤差大、導(dǎo)流效果差、進(jìn)風(fēng)口與葉輪間隙大等，同樣會(huì)造成運(yùn)行效率的差異。

1.4 安裝精度不足引起效率下降

風(fēng)機(jī)制造完成就是安裝投用，安裝精度對(duì)功耗的影響也很大，比如：集流器安裝不到位、對(duì)運(yùn)輸或其它形式造成的損傷不修整、間隙不均勻等就會(huì)使氣流紊亂、偏載，使無(wú)效功耗增加；密封不到位同樣會(huì)增加功耗，比如軸頭、機(jī)殼漏風(fēng)；還有聯(lián)軸器的對(duì)中誤差偏大、基礎(chǔ)不牢、機(jī)座水平及同軸度不好等，會(huì)引起振動(dòng)，這些都會(huì)使風(fēng)機(jī)的能耗增加。

1.5 管理缺失功耗增大

管理缺失主要指無(wú)所謂的思想，比如機(jī)殼漏風(fēng)、軸頭漏風(fēng)懶得去堵，認(rèn)為不影響生產(chǎn)；風(fēng)葉沾灰引起振動(dòng)，也不做不清理，地腳松了也不緊固，聯(lián)軸器對(duì)中跑了也不去調(diào)整，認(rèn)為運(yùn)行還可以，不會(huì)出事，緩作調(diào)整等等。實(shí)際上振動(dòng)也好、漏風(fēng)也罷、別勁也是，都會(huì)增大無(wú)為的消耗。

2、降低風(fēng)機(jī)功耗的方法

以上簡(jiǎn)單闡述了風(fēng)機(jī)效率低下及功耗浪費(fèi)的原因，下面簡(jiǎn)單談?wù)劷档惋L(fēng)機(jī)功耗的途徑。

2.1 關(guān)于系統(tǒng)額外阻力的消除或降低

因設(shè)計(jì)或空間原因，額外阻力普遍存在，只是或多或少而已。比如管道過細(xì)風(fēng)速過高；還有風(fēng)管彎頭角度小甚至采用90度彎頭，風(fēng)換向阻力很大；還有螺旋收塵器進(jìn)口形狀不合適、出氣管插入過深，結(jié)果分離效率沒有提高多少，反倒阻力增加不小等等，這些無(wú)形中就增加了風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，這就需要相關(guān)人員細(xì)心觀察，對(duì)照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行適時(shí)改造，消除或降低阻力，使風(fēng)機(jī)輕快工作，減少消耗。

2.2 對(duì)風(fēng)機(jī)的匹配性改造

為解決設(shè)計(jì)與風(fēng)機(jī)選型與實(shí)際系統(tǒng)工況存在的差異以及系統(tǒng)本身的變工況需求問題，以前我們均采用閥門、耦合器來進(jìn)行平衡或變工況調(diào)節(jié)。這些調(diào)節(jié)廣泛存在于工況變化大或風(fēng)機(jī)能力相對(duì)較大的系統(tǒng)。

風(fēng)機(jī)通過閥門調(diào)節(jié)，增大了阻力浪費(fèi)了電能；調(diào)速耦合器效率低也造成電力的浪費(fèi)。近幾年，為了解決閥門、耦合器調(diào)節(jié)所造成的電力損失，大部分行業(yè)進(jìn)行了節(jié)能改造，即用變頻器替代閥門或耦合器來實(shí)現(xiàn)節(jié)能。但這并不能解決風(fēng)機(jī)本身效率低下、高效風(fēng)機(jī)低效運(yùn)行及管網(wǎng)設(shè)計(jì)原因等造成的耗能問題，因此對(duì)在線使用風(fēng)機(jī)進(jìn)行綜合節(jié)能改造勢(shì)在必行。

另外，變頻器雖通過調(diào)速來實(shí)現(xiàn)平衡與節(jié)約閥門所消耗的電能，但自身也消耗約3%~5%電能，因此除了系統(tǒng)工況變化大必須用變頻器調(diào)節(jié)的場(chǎng)合外，對(duì)于系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定的場(chǎng)合進(jìn)行風(fēng)機(jī)節(jié)能改造后并不推薦使用變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)。

筆者曾經(jīng)對(duì)多臺(tái)水泥線在用風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造并取得了很好的效果。

2017年對(duì)河南一水泥企業(yè)的5000噸熟料生產(chǎn)線的生料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了改造，實(shí)現(xiàn)了每小時(shí)節(jié)電 500 度的成績(jī)，與過去比，效率提高了23%。改造后變頻器運(yùn)行頻率50Hz。還對(duì)另一水泥企業(yè)3500噸熟料生產(chǎn)線的生料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)改造，實(shí)現(xiàn)每小時(shí)節(jié)電 250 度的效果。盡管效率的提升幅度與原系統(tǒng)的合理性有關(guān)，但通過改造使得系統(tǒng)更加匹配，達(dá)到節(jié)約能耗的目的。

近幾年，很多風(fēng)機(jī)企業(yè)通過蝸殼流線、葉輪流道、進(jìn)出氣口、集流器等的改進(jìn)，使得風(fēng)機(jī)效率得到了很大提升，且高效區(qū)較寬，節(jié)電效果可觀。更重要的是通過對(duì)在線風(fēng)機(jī)進(jìn)行標(biāo)定并進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)制作的風(fēng)機(jī)可以大大提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率，Z高可節(jié)電20%以上。因此若能即時(shí)對(duì)在線使用風(fēng)機(jī)進(jìn)行標(biāo)定評(píng)估，從而進(jìn)行綜合節(jié)能改造，很快就能收回投資。

2.3 加強(qiáng)管理、小改小革減少風(fēng)機(jī)額外消耗

節(jié)能管理是永恒的話題，對(duì)于風(fēng)機(jī)的節(jié)能管理也是一樣，在此謹(jǐn)提醒需要注意的幾個(gè)方面：

一是杜絕或減少系統(tǒng)漏風(fēng)，發(fā)現(xiàn)管道、風(fēng)機(jī)等漏風(fēng)應(yīng)及時(shí)堵漏；

二是管道設(shè)計(jì)是否合理？是否存在風(fēng)速過大及彎頭太陡情況，如有應(yīng)進(jìn)行改進(jìn)；

三如發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)因制造、安裝原因引起的流線不自然、局部變形等阻風(fēng)或不順暢情況時(shí)應(yīng)及時(shí)修復(fù)或改正；發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)振動(dòng)較大偏離正常偏差時(shí)，及時(shí)查明原因進(jìn)行排除，等等，均有利于額外功率的消耗。

關(guān)于小改小革需要視情況而定，比如若能把集流器與葉輪間隙與葉輪直徑的比值由 0.5%縮小到 0.05%，風(fēng)機(jī)機(jī)械效率即可提供 3-4%等。

3、結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于水泥企業(yè)，風(fēng)機(jī)的總裝機(jī)功率比重很大，運(yùn)行質(zhì)量的高低直接影響企業(yè)效益，但由于筆者對(duì)風(fēng)機(jī)的認(rèn)知有限，也不免錯(cuò)誤，只是想引起大家對(duì)風(fēng)機(jī)管理、改造的重視或關(guān)注，達(dá)到節(jié)能的目的，不足之處敬請(qǐng)大家批評(píng)指正。

作者簡(jiǎn)介：桑榮香，1989年浙江大學(xué)流體力學(xué)研究生班畢業(yè)，風(fēng)機(jī)專委會(huì)委員，，現(xiàn)就職于河南恒通風(fēng)機(jī)有限公司，任總經(jīng)理、總工程師。

（來源：智慧水泥）