在这个响应节能减排的时代，不管使用什么产品都讲究这节能，绿色环保。为响应政府号召，文顺风机对公司一款高压离心风机做了以下改良，节能效果明显。我厂对现使用的高压离心风机在原有基础上采用变频调速，在一段时间的测试下来，比较以往使用情况，大大的减少了能源损耗，下面文顺小编给大家一一介绍下在实验过程总的一系列流程。

一 、设备现状

首先我们介绍下实验设备的状况，我厂出售给钢厂的高压离心风机在初轧车间原设计 12 个均 热炉坑 , 现 已 有 11 个投产 。 近 年来产量 已 接近设计水 平 , 但 能源利 用方面存在较严重缺 点 , 主 要有 :

1. 电能的浪 费。 均 热炉低碳钢 加热时升温 与保温 时间基本相等 。 升温期 间煤气需要 量大 , 风量基本全部 用来助燃 ; 保 温期间 由于煤气需 用量减少 , 风量也相应 减少 。原设 计的风量调节靠热风放散 来实现 , 致使保温 期间风机仍照原负荷 运转 , 浪费大量 电能。 装炉 、 出炉 期间亦然 。

2. 在保温 、 装炉 和 出炉期 间 , 尚有多余的风量进入 均热炉坑 。 这是 由于放散 阀门翻板 的制造 精度低 、 高温 作业等原 因, 靠手动操J乍很难达到设计要 求 。 很显然 , 如果燃料 的过 剩空气系数过 大 , 一方 面烟 气量增大 , 热量 损 失增 加 , 相对地延 长了 保温时 间 ; 二 是增加钢锭的氧化烧损 , 减少钢锭的成坯 率 。

3 . 由于保温 、 装炉 、 出炉期间平均需要 的风量 只有 升温期的 2/5 , 而 3/ 5 的 冷风经过 换热 器后 , 带着 大量 的热能散发至空 中。

二 、变频调速实施简况

199 2 年安装 了大连 电机 厂生产 的 T P 一 10 4 型 交流 变换器 , 到 目前一直运转正 常。 它与微机烧钢联 网 , 能 够自动根据微机的电流信号 , 按烧钢工艺 设定的要求 , 准确地控制 电机 转速 、 风机 风量 和升温 、 保温等时 间。 在保温、 装炉 、 生炉期 间均不需要 风量放散 。 同时克 服 了空气过剩系数过大 的缺点 。 既节省 了大量的电能 , 又 节省了相当大的热能 及氧化烧损 。 交流变频调速 装置投 资 费用包括设备 购置 、 施 工 材料 、 安装 、 调试 、 咨询等 , 工程 全部费用每台为 6 . 1 万 元 , n 个炉 子则需 67 . 1 万元 。

三 、 节能效果 节能计算均 以变 频调速装置控 制的风机运转实际 数据为准 。 由于炉坑 、 设 备、 钢锭种类 、 控制水平等诸因 素差异较大 , 故在计算 中, 取主要数值或平均数值 , 1 . 设备及工艺参 数 风机型号名称 9 一19 高压离 心风机 , 流 量 8 13 3m “/ h , 全压 1569 0Pa 。 电机型号Y 2 55M 一 2 , 功 率 5 5kw , 电压 3 8oV , 转速 2970r /m in 。 升温 与保温平均 时间 比为 3/ 2 。装 、 出炉的时 间为升、 保温 的 1/ 5 。 风机运转 台时 2 3h / 天 , 年平均作业 时间 300 天 。

2 . 节 电计算

风机输 送的 风量从标准风量 60 00 m ”/h 降到 保温 风量 42 0 0m 3/h 左 右时 , 根据液力偶合器 和变频器 实 测 , 对应的风机转速为 2 9 7or / m in 和 ZzZor / m in 。 根据 风机特性 , 其功率与转速 的立方成 正 比的关系 ,P1/P2=(N1/N3)³*（r1/r2） 。 式中 了 为空 气的重 度 , 可视为不变量 , 则保温 时功 率 亦相应地 下降 。 尸1 为额定功 率 55 kw , 则P2=  55 x 2 2 20³ / 2 97 0³ = 2 3kw 。 可节省功率 32kw 。 按照 电机电流的变化计算 电功 率 , 其计算式为 尸 一甘万饰几 。 根 据计算可节省功率 32 . 3 5k w 。 单台风机年节电 32 . 35 x 23h / 天 x 300 天/ 年 火3/ 5 = 13 · 3 93 X 10 ‘kw (3/ 5 为钢锭的实 测加热升温时间 与 其 总时 间的 平均 比值 ) , 按 n 台计算 全年共节电 147 . 32 2 x lo4 kw , 节省电费 3 9. 7 7 7 万元 。 3. 热能损失计算 升温 与保温期间煤 气平均 消耗 比为 3 : 1 ‘ 在保 温 、 装炉 、 出炉期间由于工 艺、 设 备上的 缺陷 , 有相 当过 剩 的风量进入炉子燃烧区 。 依据现场测 试 , 再利用微机 计算烧钢煤气流 量所适 配的过剩 空气系数 , 其过剩风 量均 超过 4 00 一 1 100 m 3 / h 以 上 。 根据有 关资料 , 计算风 机出 口 时 每 m 3 含热量为 1 75 4 / o · 8 93 = 196 4 · ZkJ (0 . 5 93 为 标 准 大 气 压 l o3 3 3m m l王 2 〔 ) 与 风 机 的 绝 对 压 力 1 156 9m m H 2 0 之 比 ) , 每 m “ 风量从炉 内带走 的烙为 196 4 . 2 一 4 . 186 浓 0 · 3 1 X 30 ~ 1 925 · 3kJ(30 为风机进 口 温度 , 0 . 3 1城a l/ m 。 · ’C 为空气的定容容积比热) 。 计算过剩风量所排 出的活 , 按保守 的算法 , 过剩风 量取 4 00 m “/h , 则每小时所要排出的焙为 1 92 5, 3 沐 400 ~ 0 . 77 GJ 。 损耗费用 , 根据 17 . 36 元/ G J , 则 17 . 36 x 0. 7 7 X 23 X 300 只 3 / 5= 5 . 53 4 万元 。 n 个炉坑已有 4 个实现微机烧钢 , 结合现场实际状况 , 微机控制的 4 个炉坑的 过剩风量总和等于 手工 操作的一个炉坑风量 。 则实际损耗相当于 8 个炉坑的 费用即 : 5 . 534 x 8 ~ 44 . 2 7 万 元 .

4 . 换热器热交换 损失计算

(1) 基本参数测试

保温 、 装炉 、 出炉期 间经过换热器放散阀所放掉 的 风 量 为 2600 ~ 3 650m³ / h , 换热 器 出 口 温 度 为 3 10 ~ 39 5 ℃ 。

(2) 热 风损失计算

1m³风 量 通过换热 器所 吸 收 的 热量 为 0 . 3l x 4 . 1 86 X (35 0 一 30 ) = 4 15 . 3kJ。 lm “ 空气 压缩 到全 压 15 69 oP a 时 的体积为 V2=(1.0333/1.1569)*(32+273/30=273) =0.893m³ (式 中 的 “32 ℃是 指 “ 30 ℃ 的空气压缩 到 156 90Pa 时 , 有温升 2 ℃ , 计算中忽略 ) 。 实际上气体还要 补充 0 . 1 07 m³  , 其热量为 0 . 10 7 x 0 . 31 X 3 50 X 4 . 18 6 =4 8 . 59 7kJ。 该气体内除干空气 外尚余有一 定量的水蒸 汽 , 根 据 当地气象 测量 平均 计取 , 空气含 水量 为 329 / m “ , 相 对湿 度 65 % , 其 实际 含水量 为 32 x l. 13 x 65 % ~ 20 . 89 9 。 因出 口 温度属于过热蒸汽的范畴 , 水的过热蒸汽 的 含 热 量 在 此 压 力 、 温 度 下 为 3 19 5. ZkJ/k g , 则 0 . 0 20 89 X 31 95 . 2 ~ 6 6. 7kJ。 1m³ 热 风在换 热器 出 口 的热烙为 4 15 . 3 + 48 . 59 7 十6 6. 7 =5 30. 6 kJ , 保温 、 装炉 、 出炉每小 时的热量 排放 量取最 小值 2 600 m 3 , 其焙为 530 . 6 x 2 60 0 = i . 3sGJ 。 放掉、 浪 费热 能费用计算: 17 . 3 6 x l. 3s 只 z 3 x 300 X 2/ 5 = 66 12 万元 。 n 个 炉 坑年热能放掉 的 费用 为 66 120 X 11= 7 2. 73 万元 。 此 热量中包含保温 、 装炉 、 出炉期间多余的过剩风 量 进入炉子带走 的热量 , 依据实测应减去其中的重复计算 , 得 72.7 3一 72 .7 3 X (400/2600)=61.54万元

5. 烧损估算

原设 计的氧化烧损量 不大于 2 % , 在 采 用微 机烧 钢之前 , 现场实际统计的数字 达到 2 . 49 % 左右( 为加 热 冷锭 和热锭 的平均值) , 实践证明 , 利 用变频 调速装 置 , 接收 微机信号后 , 可直接控制电机转速和 风量 变 化 , 其调节范围大 , 应变速度快 , 可靠度 高 , 使过剩空气 系数控制在最佳值 。 虽然采用变频调速装置数量不 多 , 时间不长 (半年多) , 但减少氧化烧损已 见成效 。 初步推 算 如果 n 台风机全采用变频调速装置 , 氧化烧损量在 现有基础上能降低 0 . 1 纬~ 0 . 35 % 。 按 1 99 2 年实际产 坯量 4 23 8 69 吨 , 0 . 12 6 元/ 吨价格计算 , 则增加效 益 为 4 238 69 X o. 12 6 X 0 . 1 % = 5 3. 4 万元 。

四、总结

交流变频调速装置 , 在调速的特性及节能效果上 , 远优于 可控硅 直流调速 , 从我 厂半年多的实 践可以得 到 充分证明。 如将 n 台风机全部采用变频调速 , 可节 约 电能 、 热能 及减 少氧 化烧损 费用 39 · 7 77 十 44 · 27 + 6 1 . 54 + 53 . 4 =19 8. 98 7 万元 。 扣去投 资费用 , 则年净 效益 : 1 98 . 987 一 67 . 1 =13 1 . 887 万 元 , 其投 资可在 半 年左右全部收回。