技术 | 回转窑轮带冷却风机节能改造
来源：《春江水泥有限公司》
发布日期：2020/9/15
编辑：张翀
核心提示：回转窑轮带冷却风机节能改造
一、问题
某公司有两条4500t/d新型干法熟料生产线，回转窑轮带冷却风机共4台，主要技术参数见表1。
表1 回转窑轮带冷却风机主要技术参数
风机和电机安装在地面混凝土基础上，风机进口安装有百叶调节阀，风机出口管道垂直上升10.4m到窑筒体中部，然后通过一横向母管和6个鸭嘴式出口将气体喷出，喷嘴出口和窑中心线平齐，喷出的气流直接喷射到轮带、轮带垫铁、轮带两侧窑筒体，喷嘴和母管截面比为0.6，改造前实物见图1。
图1 改造前现场图
在运行过程中，如果风机进风阀开度过大，电机就会超负荷(额定电流59.5A)，为了保证风机的运行安全，不得不采用进风阀节流调节的方式将进风阀开度关小，需要关闭至少50％以上才能保证电机运行电流到额定电流以内。
二、原因分析
设计院在计算系统阻力(如管道阻力、出口阻力)时预留的阻力过大，导致风机设计全压出力相对于实际运行出力余量太大，而风机按照设计院提供的设计全压出力进行选型，且选择理论上整体效率最优的方案，但实际运行时，系统需要风机克服的阻力比设计值低的多，风机进风阀需要管道50％以上电机才能正常运行，导致风机效率比设计值低很多。
2.2 进风阀节流调节方式不节能
调节进风阀开度的调节方式虽然简单、投资低，并能起到调节风量、风压和电机运行电流的目的，但是这种调节方式下，风机转速没有改变，风机长期处于高管阻运行状态，这样增加了系统的管阻，使风机实际工作点远离额定工作点，降低了系统运行效率，调节角度越大，风机效率越低，能量浪费越严重。
三、解决方案及效果
轮带冷却风机的工作原理是利用空气做为热交换的介质进行热量交换，热量通过空气带走，从而降低轮带温度。冷却效果主要取决于换热面积和风量，简单地说：相同的换热面积，风量越大冷却效果越好；相同的风量，换热面积越大，散热效果越好。具体到该公司的轮带冷却风机，冷却面积一定，冷却效果只和冷却风量有关，也就是说，只要保证冷却风量不减少，冷却效果就不会降低。
在保证冷却效果的前提下达到风机节能的目的，最好办法是对风机进行改造，同时需要考虑风机改造范围小、周期短、费用低等要求。因此，综合考虑利用原来的电机和风机基础，回转窑轮带冷却风机负荷较小、运行工况单一、输送介质为空气，决定对风机进行一次性量体裁衣的选型，新风机型号为G4—68№9D离心通风机，进口不装调节阀。新风机主要技术参数见表2。
表2 新选回转窑轮带冷却风机主要技术参数
改造后实物见图2。2018年8月改造后，虽然风机风压有所降低，但风量略有增加，用红外线测温枪实测回转窑轮带温度和改造前基本保持一致，电机运行电流正常，既保证了风机运行的安全可靠性，又确保了风机运行在最优效率范围内，节电效果非常明显。2018年10月对另外3台回转窑轮带冷却风机进行了改造。全部改造结束后，只此一项，4台回转窑轮带冷却风机年节电近54万kwh(一年按300天运行时间计算)，效益相当可观。
图2 改造后现场图
四、结语
风机节能改造是一项复杂而长远的工作，需要各水泥厂对风机节能改造进行深入的研究和尝试，结合自身实际，不同风机不同对待，不断提升风机节能改造的水平，同时适当借鉴其它厂的经验，最终达到提高风机运行效率和节能最大化的目的。
作者：王华民
来源：《春江水泥有限公司》
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