高爐羅茨鼓風(fēng)機(jī)濾風(fēng)室節(jié)能改造

山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機(jī)、羅茨真空泵、回轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來(lái)，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨風(fēng)機(jī)、水冷羅茨風(fēng)機(jī)、油驅(qū)羅茨風(fēng)機(jī)、低噪音羅茨風(fēng)機(jī)，贏得了市場(chǎng)好評(píng)和認(rèn)可。

高爐羅茨風(fēng)機(jī)是冶金工廠的主要耗能設(shè)備之一 ，其驅(qū)動(dòng)方式對(duì)鋼廠自各電廠的發(fā)電量有較大影響，因此， 探索鋼鐵工業(yè)的節(jié)能途徑及措施， 是實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。本文以唐山不銹鋼公司的高爐羅茨鼓風(fēng)機(jī)濾風(fēng)室節(jié)能改造為例，探尋鐵工業(yè)設(shè)備節(jié)能改造的方向。
1.高爐羅茨風(fēng)機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
唐山不銹鋼共計(jì)5臺(tái)高爐羅茨風(fēng)機(jī)，1-4#高爐羅茨風(fēng)機(jī)分別對(duì)應(yīng)1-4#高爐，5#高爐羅茨風(fēng)機(jī)作為備用風(fēng)機(jī)。其中1-4#高爐羅茨風(fēng)機(jī)為陜鼓制造的軸流壓縮機(jī)，型號(hào)分別為1#、2#為AV45-12，進(jìn)氣流量為1725-1948Nm3/min，年平均進(jìn)氣溫度為12.8度，進(jìn)口壓力0.987bar(A)，出口壓力3.5bar(A),年平均相對(duì)濕度78%，軸功率5703kw，工作轉(zhuǎn)速7150r/min;3#、4#為AV50-12進(jìn)氣流量為2106Nm3/min，年平均進(jìn)氣溫度為12.8度，進(jìn)口壓力0.987bar(A)，出口壓力4bar(A),年平均相對(duì)濕度78%，軸功率7641kw，工作轉(zhuǎn)速6500r/min.4臺(tái)高爐羅茨風(fēng)機(jī)均采用的是濾芯式濾風(fēng)室。本文通過(guò)闡述通過(guò)幾臺(tái)濾風(fēng)室的改造工作，來(lái)實(shí)現(xiàn)高爐羅茨風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)節(jié)能。
2.布袋式濾風(fēng)室運(yùn)行情況
布袋式空氣過(guò)濾器由日本首次采用， 由于該類空氣過(guò)濾器具有較好的使用效果， 再加上軸流式羅茨鼓風(fēng)機(jī)發(fā)展的需要， 使其在羅茨鼓風(fēng)機(jī)設(shè)備中的應(yīng)用越來(lái)越多。目前， 日本的高爐羅茨鼓風(fēng)機(jī)大部分采用布袋式空氣過(guò)濾器， 近年來(lái)我國(guó)新建或改造高爐項(xiàng)目也逐漸推廣和應(yīng)用布袋式空氣過(guò)濾器。
布袋式空氣過(guò)濾器主要優(yōu)點(diǎn)
(1)過(guò)濾效率高， 且運(yùn)行穩(wěn)定。根據(jù)其過(guò)濾原理， 除布袋的過(guò)濾作用外，還有重力沉降、 慣性撞擊和靜電吸附等除塵效應(yīng)。其除塵效率在 98% 以上，且不受空氣含塵量和顆粒分散度的變化的影響。去除灰塵微粒直徑最小為 0． 002 5 μm。
(2)操作簡(jiǎn)便。可通過(guò)定時(shí)或過(guò)濾壓差設(shè)定，采用自動(dòng)程序控制， 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清灰， 省去人工操作。
(3)維修量小。布袋使用壽命一般在 6-10年， 日常不需要進(jìn)行維護(hù)和維修。
(4)節(jié)能。采用大氣反吹清灰， 時(shí)刻保持較小的進(jìn)風(fēng)阻力， 使高爐羅茨鼓風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期在安全、 高效區(qū)運(yùn)行， 節(jié)能效果明顯。
3.布袋式濾風(fēng)室控制管路改進(jìn)
氣像改變，管路也箱作相應(yīng)變化。軸流式高爐羅茨風(fēng)機(jī)組對(duì)應(yīng)著4組布袋 式過(guò)濾器，每組布袋式空氣過(guò)濾器所用氣很仍來(lái)自原壓縮空氣母管.而母管氣很通過(guò)閥門(mén) 和 管線，取自兩座高爐的送風(fēng)母管如果有一座高爐休風(fēng)，對(duì)應(yīng)休風(fēng)母管的控制閥，門(mén)應(yīng)關(guān)閉，另一個(gè)打開(kāi)，此外由于高爐鼓風(fēng)，機(jī)送風(fēng)壓力與大氣反吹的工作壓力相符故，可取消減壓閥 , 同時(shí)為了減少管路中微量的凝結(jié)水,在每組布袋式過(guò)濾器所用壓縮空氣支管上加裝一個(gè)筒式凝結(jié)雄，在凝結(jié)雄最底部加 一放水閥，正常情況下放水閥門(mén)始終保持一定開(kāi)度，便于微量空氣和凝結(jié)水排出。
4.布袋式濾風(fēng)室人工清灰
布袋式過(guò)濾器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,布袋內(nèi)側(cè)不可避免地結(jié)上厚厚一層灰塵,在這種情況下大氣 反吹顯得效果減弱,為了減少風(fēng)機(jī)進(jìn)口阻力有時(shí)需要采用人工清灰,清灰時(shí)間最好選在機(jī)組停運(yùn)期間。
首先用 m 3的長(zhǎng)竹桿,頭部固定一個(gè)球形硬質(zhì)毛刷沿布袋內(nèi)壁上下拉刷、同時(shí)開(kāi)動(dòng)機(jī)械振打 裝置,使拉刷下來(lái)的灰塵落人灰斗然后用膠管接通干燥的壓縮空氣,從上往下在布袋內(nèi)側(cè)反復(fù)吹掃,吹掃完畢檢查上下口脹圈是否牢固檢查進(jìn)風(fēng)率 ( 布袋外側(cè) ) 是否有灰塵和雜物并進(jìn)行清掃 ( 用面粘 )清掃完畢方可投入使用。
措施實(shí)施后的效果：
通過(guò)對(duì)反吹風(fēng)氣源的改造以及氣源管路的變動(dòng)，輛流風(fēng)機(jī)布袋除 塵器運(yùn)行正常，大氣反吹裝置動(dòng)作靈活可靠氣源，成本消耗大幅度降低，布袋 濾塵效率大大提高，再加上人工定期清灰，彌補(bǔ)了大氣反吹的不足從而大大減少了風(fēng)機(jī)的進(jìn)口阻力，提高了軸流風(fēng)機(jī)的供風(fēng)質(zhì)量
5.原濾芯式濾風(fēng)室運(yùn)行原理
其過(guò)濾原理是空氣經(jīng)過(guò)濾器外壁通過(guò)濾紙， 將空氣中的雜質(zhì)截留并粘附在濾紙外壁， 潔凈的空氣透過(guò)濾紙進(jìn)入濾筒中間， 在負(fù)壓作用下， 空氣被吸入到羅茨風(fēng)機(jī)吸入口。當(dāng)濾紙外壁截留的灰塵、 雜質(zhì)等較多時(shí)， 就會(huì)造成濾風(fēng)室壓差過(guò)大， 風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)阻力加大， 機(jī)組耗電偏高。如不及時(shí)更換濾芯， 當(dāng)負(fù)壓過(guò)大， 濾紙強(qiáng)度不夠時(shí)， 濾紙發(fā)生破損， 負(fù)壓形成的瞬間高流速氣流將周圍截留的灰塵、 雜質(zhì)等帶入羅茨風(fēng)機(jī)吸入口， 對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪或葉片造成損害， 嚴(yán)重時(shí)可能造成重大設(shè)備事故。
6、例：AV50-12高爐羅茨風(fēng)機(jī)濾風(fēng)室改造前后運(yùn)行參數(shù)對(duì)比：
單位 設(shè)備型號(hào) 排氣壓力 送風(fēng)流量 入口壓差 靜葉角度 防喘角度 電機(jī)電流 日耗電
改造后布袋濾風(fēng)室 AV50-12 292kpa 1980Nm3/min 0.15 kpa 44% 0% 405A 15.9萬(wàn)KWh
改造前濾芯式濾風(fēng)室 AV50-12 292kpa 1820Nm3/min 0.9kpa 47.7% 4.2% 419A 16.5萬(wàn)KWh
從上表可以看出，濾芯式濾風(fēng)室差壓偏大，風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)阻力大，造成機(jī)組耗電偏高。更換為布袋式濾風(fēng)室后，風(fēng)機(jī)進(jìn)氣壓差降低時(shí)，電耗明顯降低，可以實(shí)現(xiàn)日節(jié)約電耗在6000KWh左右。
7、布袋濾風(fēng)室和濾芯式濾風(fēng)室維護(hù)成本對(duì)比：
布袋式過(guò)濾器需定期進(jìn)行人工吹掃，約三個(gè)月左右需吹掃一次，人工吹掃有專用的工具，接通壓縮空氣就可使用，可以逐一關(guān)閉箱體進(jìn)行吹掃，不影響羅茨風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行。
更換周期 更換一次的費(fèi)用 10年節(jié)約費(fèi)用 年節(jié)約費(fèi)用
布袋式空氣過(guò)濾器 10年 10萬(wàn) 190萬(wàn) 19萬(wàn)
濾芯式空氣過(guò)濾器 半年（質(zhì)量不同） 10萬(wàn)
一年（質(zhì)量不同） 20萬(wàn)
由上表可以看出，布袋式濾風(fēng)室維護(hù)成本低廉，相比濾芯式濾風(fēng)室，年節(jié)約費(fèi)用為19萬(wàn)元。
8、濾風(fēng)室改造效益測(cè)算.
單臺(tái)濾風(fēng)室改造后每年運(yùn)行時(shí)間按360天計(jì)算，單臺(tái)節(jié)電量按每天6000kWh/d計(jì)算。
4臺(tái)機(jī)組年節(jié)電效益=節(jié)約電量+備件維護(hù)成本=（6000kWh/d×360d×0.5元/kWh +19萬(wàn)元）×4=508萬(wàn)元/年。
結(jié)束語(yǔ)：
通過(guò)對(duì)高爐羅茨鼓風(fēng)機(jī)濾風(fēng)室的改造，可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)電耗的大幅降低，為鋼鐵企業(yè)的節(jié)能工作增添不可或缺的力量，所以高爐羅茨風(fēng)機(jī)的濾風(fēng)室改造是切實(shí)可行的。

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