淺析水泥企業(yè)的風(fēng)機(jī)節(jié)能降耗

　　水泥生產(chǎn)企業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中的能源消耗大戶，在當(dāng)前國內(nèi)外能源供需矛盾突出的情況下，水泥生產(chǎn)企業(yè)必須通過各種途徑降低能耗，以獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。風(fēng)機(jī)在現(xiàn)代水泥生產(chǎn)工藝中占有重要作用，風(fēng)機(jī)的裝機(jī)容量占到水泥廠總裝機(jī)容量的30-35%，因此做好風(fēng)機(jī)的節(jié)能降耗工作顯得極為重要。

　　水泥廠的風(fēng)機(jī)節(jié)能空間很大，不僅是風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量占比大，而且節(jié)能比例也大。水泥廠大型風(fēng)機(jī)的效率一般在60-70%之間（小型風(fēng)機(jī)效率更低），如果大型風(fēng)機(jī)效率都能提高到81%以上，就有15-35%節(jié)電空間，噸熟料或水泥電耗下降3-4度電以上，這是一個(gè)不小數(shù)字。由此可見，風(fēng)機(jī)節(jié)能對降低水泥生產(chǎn)成本，提高企業(yè)競爭力，有著非常重要的意義。

　　一條中等規(guī)模的水泥生產(chǎn)線，僅大型風(fēng)機(jī)就有7-10臺(tái)，小型風(fēng)機(jī)百余臺(tái)。水泥生產(chǎn)線上的大型風(fēng)機(jī)分布如圖1-1所示。

　　圖1-1  水泥生產(chǎn)線上的大型風(fēng)機(jī)分布

　　一、風(fēng)機(jī)能耗高的原因分析

　　風(fēng)機(jī)選型不當(dāng)。設(shè)計(jì)者和風(fēng)機(jī)廠家對所需要的風(fēng)量、風(fēng)壓層層加碼，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)富余量很大，風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)偏離高效區(qū)（設(shè)計(jì)點(diǎn)），就是人們常說的“風(fēng)機(jī)選大了”。

　　風(fēng)機(jī)系列型譜不全，沒有好的風(fēng)機(jī)模型可供選擇，只好選用其它低效風(fēng)機(jī)替代，也就是說風(fēng)機(jī)本身效率不高。

　　風(fēng)機(jī)制造精度不高，風(fēng)機(jī)安裝不符合要求。很多現(xiàn)場使用的風(fēng)機(jī)，葉輪進(jìn)口偏心嚴(yán)重，以及進(jìn)風(fēng)口插入葉輪深度不規(guī)范，葉輪旋轉(zhuǎn)起來與進(jìn)風(fēng)口不刮擦就算“合格”，導(dǎo)致葉輪與進(jìn)風(fēng)口徑向間隙過大，達(dá)到了20-30mm,有的甚至更恐怖---整個(gè)拳頭可以放進(jìn)去，風(fēng)機(jī)內(nèi)泄漏嚴(yán)重，效率低下。

　　風(fēng)機(jī)管路設(shè)計(jì)、布局不合理。特別是風(fēng)機(jī)進(jìn)出口管道連接處布局不合理，出現(xiàn)突然變大、突然變小、突然轉(zhuǎn)彎的連接。曾經(jīng)有個(gè)水泥企業(yè)原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)光出口管道改動(dòng)了一下就創(chuàng)下每小時(shí)節(jié)電200kW的記錄（如圖2-2所示），由此可見，管道系統(tǒng)對風(fēng)機(jī)節(jié)能降耗有非常大的影響。

改造前

改造后

　　管道系統(tǒng)漏風(fēng)。管道系統(tǒng)漏風(fēng)不僅是毫無意義的，而且還會(huì)增加噪音、污染環(huán)境以及增加能耗。

　　風(fēng)機(jī)出口動(dòng)壓過大也是風(fēng)機(jī)能耗較高的一個(gè)因素，只是比較隱蔽罷了，沒有引起大多數(shù)人的關(guān)注。

　　綜上所述，風(fēng)機(jī)能耗高主要是因?yàn)轱L(fēng)機(jī)運(yùn)行效率低，但把風(fēng)機(jī)能耗高僅僅歸結(jié)于風(fēng)機(jī)效率低是不準(zhǔn)確的，優(yōu)化管路減少系統(tǒng)阻力，減少漏風(fēng)量以及降低風(fēng)機(jī)出口動(dòng)壓同樣也可以大幅度降低風(fēng)機(jī)的能耗。

　　二、風(fēng)機(jī)節(jié)能降耗途徑分析

　　風(fēng)機(jī)是否具有節(jié)能空間以及具有多大的節(jié)能空間，首先要選擇專業(yè)的機(jī)構(gòu)或風(fēng)機(jī)廠家對風(fēng)機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場標(biāo)定。對于運(yùn)行效率較低的風(fēng)機(jī)實(shí)施節(jié)能改造，通常采用以下幾種方法：

　　①更換高效風(fēng)機(jī)

　　通過現(xiàn)場實(shí)測來風(fēng)量風(fēng)壓來選擇高效風(fēng)機(jī)，是風(fēng)機(jī)節(jié)能改造普遍采用的方法。這種方法最為徹底，效果最好。

　　②變頻調(diào)速

　　變頻器并不能提高風(fēng)機(jī)本身的內(nèi)效率，對于風(fēng)門開度大于85%的風(fēng)機(jī)，不建議采用變頻調(diào)速，變頻器特別是高壓變頻器價(jià)格昂貴，企業(yè)要考慮投入產(chǎn)出比。對于風(fēng)門開度小于85%的風(fēng)機(jī)可以考慮變頻調(diào)速，風(fēng)門開度越小，變頻節(jié)能效果越好。

　?、矍懈钊~片

　　如果風(fēng)機(jī)本身是高效風(fēng)機(jī)，只是風(fēng)機(jī)選大了，導(dǎo)致風(fēng)門開度較小，這時(shí)候采用切割葉片法反而是最佳的選擇，經(jīng)濟(jì)、快捷、性價(jià)比極高。

　　檢查管道系統(tǒng)是否漏風(fēng)，有的管道漏風(fēng)面積很大，很容易就能找到漏風(fēng)點(diǎn)。漏風(fēng)在絕大多數(shù)情況下既增加了風(fēng)機(jī)的能耗，又可能使產(chǎn)量受到影響。

　　對不合理的管道要進(jìn)行優(yōu)化。去掉多余的管件、風(fēng)閥、三通及彎頭；管道截面不要發(fā)生突變，轉(zhuǎn)彎不要太急。優(yōu)化管道的目的就是盡可能降低系統(tǒng)的阻力。

　　三、風(fēng)機(jī)產(chǎn)品節(jié)能認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)：

　　1、認(rèn)為安裝了變頻器就肯定節(jié)能。變頻器節(jié)能的原理是通過降低風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到節(jié)電的效果，如果風(fēng)機(jī)沒有余量，變頻器就不能降低轉(zhuǎn)速，從而無法達(dá)到省電的目的，相反，還可能更耗電，因?yàn)樽冾l器本身也會(huì)消耗電能。2、已安裝變頻器的風(fēng)機(jī)，認(rèn)為沒有必要改裝節(jié)能風(fēng)機(jī)，其實(shí)不然。變頻器只是調(diào)整風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，而風(fēng)機(jī)本身的性能（效率）并沒有因?yàn)榘惭b了變頻器而提高。比如，水泥廠的高溫風(fēng)機(jī)均采用變頻調(diào)速，而絕大多數(shù)的高溫風(fēng)機(jī)均有較大的節(jié)能改造空間。3、國內(nèi)對風(fēng)機(jī)產(chǎn)品節(jié)能的宣傳導(dǎo)向出現(xiàn)偏頗，夸大了電機(jī)節(jié)能的作用。電機(jī)不是耗能產(chǎn)品，它是能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)品，它的耗能只是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能過程中的電耗，而真正耗能的是被電機(jī)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械，如泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等設(shè)備，我國推動(dòng)節(jié)能產(chǎn)品重點(diǎn)應(yīng)放在這類產(chǎn)品上，國家的相關(guān)政策應(yīng)向這類節(jié)能產(chǎn)品的制造企業(yè)傾斜，鼓勵(lì)這類產(chǎn)品制造企業(yè)提高產(chǎn)品節(jié)能水平的積極性。4、認(rèn)為高效節(jié)能風(fēng)機(jī)一定節(jié)能，有些風(fēng)機(jī)原本是節(jié)能風(fēng)機(jī)，可是應(yīng)用到工程上卻變得不節(jié)能了。出現(xiàn)這種情況的原因是系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)不合理，經(jīng)過設(shè)計(jì)院、風(fēng)機(jī)制造廠家對風(fēng)量和/或風(fēng)壓的層層疊加，風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)偏離高效區(qū)，造成原本是節(jié)能產(chǎn)品變成不節(jié)能了。

　　四、主要工藝風(fēng)機(jī)是節(jié)能改造的重點(diǎn)對象。

　　目前水泥行業(yè)主要工藝風(fēng)機(jī)型號(hào)系列表

　　原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)和窯尾高溫風(fēng)機(jī)是水泥企業(yè)耗電最多的風(fēng)機(jī)，是風(fēng)機(jī)節(jié)能改造的首選對象。這兩種風(fēng)機(jī)幾乎是BB24、BB50風(fēng)機(jī)一統(tǒng)天下，BB24、BB50風(fēng)機(jī)是上世紀(jì)英國引進(jìn)技術(shù)，在當(dāng)時(shí)中國風(fēng)機(jī)工業(yè)技術(shù)相對落后情況下，引進(jìn)這兩款風(fēng)機(jī)是非常正確和必要的，它為中國的風(fēng)機(jī)工業(yè)，為中國的水泥、鋼鐵等行業(yè)立下了汗馬功勞。然而隨著時(shí)間的推移，更多更高效的替代風(fēng)機(jī)被研制出來，這兩款風(fēng)機(jī)正在被各種新型高效風(fēng)機(jī)加速替代。

　　頭排、尾排、煤磨這三大風(fēng)機(jī)主電機(jī)裝機(jī)容量也非常大，其節(jié)能改造省電空間也很可觀。

　　一、子公司：瑞金萬年青水泥有限責(zé)任公司風(fēng)機(jī)節(jié)能改造案例分析

　　通過對標(biāo)同等規(guī)模兄弟企業(yè)的風(fēng)機(jī)能耗情況，我子公司江西瑞金萬年青有限責(zé)任公司大型風(fēng)機(jī)能耗普遍偏高。2017年10月，我子公司委托常山衛(wèi)邦風(fēng)機(jī)有限公司對我子公司部分大型風(fēng)機(jī)進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集，衛(wèi)邦技術(shù)人員與現(xiàn)場工作人員進(jìn)行了詳細(xì)的溝通和核對。衛(wèi)邦公司給出了幾臺(tái)大型風(fēng)機(jī)節(jié)能改造方案。我子公司決定先改2#原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)和2#窯頭排風(fēng)機(jī)，由常山衛(wèi)邦公司2018年春節(jié)大修時(shí)實(shí)施改造，現(xiàn)改造好后運(yùn)行狀況優(yōu)，節(jié)能效果顯著。具體參數(shù)如下：

　　子公司：江西瑞金萬年青水泥有限責(zé)任公司現(xiàn)場安裝和中控截圖

　?。?）2線循環(huán)風(fēng)機(jī)，型號(hào)2VBL42NO29F（常山衛(wèi)邦風(fēng)機(jī)有限公司設(shè)計(jì)制造）

循環(huán)風(fēng)機(jī)改造前中控截屏

循環(huán)風(fēng)機(jī)改造后中控截圖（磨產(chǎn)量530t/h，提升機(jī)電流240.1A)

（2）2線窯頭排風(fēng)機(jī)，型號(hào)2VBS66NO23.8F（常山衛(wèi)邦風(fēng)機(jī)有限公司設(shè)計(jì)制造）

頭排風(fēng)機(jī)改造前中控截屏

頭排風(fēng)機(jī)運(yùn)行后中控截圖（窯產(chǎn)量6100t/d）

　　隨著國外新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，各水泥廠風(fēng)機(jī)節(jié)能改造已形成必然趨勢，以衛(wèi)邦

　　公司引進(jìn)的英國和德國風(fēng)機(jī)技術(shù)，在我子公司江西瑞金萬年青水泥有限責(zé)任公司改的二臺(tái)風(fēng)機(jī)為例，和原來老式風(fēng)機(jī)相比，其效率提高15%以上，節(jié)電效益相當(dāng)可觀。各水泥廠風(fēng)機(jī)若能及時(shí)進(jìn)行置換改造，很快就能收回投資并極大降低生產(chǎn)能耗。

　　六、加強(qiáng)系統(tǒng)管理、減少設(shè)備和風(fēng)機(jī)額外消耗

　　節(jié)能管理是永恒的話題，對于風(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；發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)振動(dòng)值較大，應(yīng)及時(shí)查明原因進(jìn)行排除，等等！均有利于主電機(jī)額外功率的消耗。

　　七、結(jié)束語

　　總之，水泥企業(yè)的風(fēng)機(jī)節(jié)能潛力很大。對此，我們有理由相信，隨著節(jié)能理念的深入人心，通過“水泥人與”風(fēng)機(jī)人“的共同努力，水泥企業(yè)的節(jié)能降耗工作必將邁上新的臺(tái)階。”節(jié)能“也是一種能源，把節(jié)能視為第三能源，則是節(jié)能工作的最高準(zhǔn)則。