高爐羅茨鼓風機濾風室節能改造

高爐羅茨鼓風機濾風室節能改造

山東錦工有限公司是一家專業生產羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工致力于新產品的研發，新產品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅羅茨風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。

高爐羅茨風機是冶金工廠的主要耗能設備之一 ，其驅動方式對鋼廠自各電廠的發電量有較大影響，因此， 探索鋼鐵工業的節能途徑及措施， 是實現鋼鐵工業可持續發展的必由之路。本文以唐山不銹鋼公司的高爐羅茨鼓風機濾風室節能改造為例，探尋鐵工業設備節能改造的方向。
1.高爐羅茨風機系統結構
唐山不銹鋼共計5臺高爐羅茨風機，1-4#高爐羅茨風機分別對應1-4#高爐，5#高爐羅茨風機作為備用風機。其中1-4#高爐羅茨風機為陜鼓制造的軸流壓縮機，型號分別為1#、2#為AV45-12，進氣流量為1725-1948Nm3/min，年平均進氣溫度為12.8度，進口壓力0.987bar(A)，出口壓力3.5bar(A),年平均相對濕度78%，軸功率5703kw，工作轉速7150r/min;3#、4#為AV50-12進氣流量為2106Nm3/min，年平均進氣溫度為12.8度，進口壓力0.987bar(A)，出口壓力4bar(A),年平均相對濕度78%，軸功率7641kw，工作轉速6500r/min.4臺高爐羅茨風機均采用的是濾芯式濾風室。本文通過闡述通過幾臺濾風室的改造工作，來實現高爐羅茨風機的系統節能。
2.布袋式濾風室運行情況
布袋式空氣過濾器由日本首次采用， 由于該類空氣過濾器具有較好的使用效果， 再加上軸流式羅茨鼓風機發展的需要， 使其在羅茨鼓風機設備中的應用越來越多。目前， 日本的高爐羅茨鼓風機大部分采用布袋式空氣過濾器， 近年來我國新建或改造高爐項目也逐漸推廣和應用布袋式空氣過濾器。
布袋式空氣過濾器主要優點
(1)過濾效率高， 且運行穩定。根據其過濾原理， 除布袋的過濾作用外，還有重力沉降、 慣性撞擊和靜電吸附等除塵效應。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)操作簡便。可通過定時或過濾壓差設定，采用自動程序控制， 實現自動清灰， 省去人工操作。
(3)維修量小。布袋使用壽命一般在 6-10年， 日常不需要進行維護和維修。
(4)節能。采用大氣反吹清灰， 時刻保持較小的進風阻力， 使高爐羅茨鼓風機長期在安全、 高效區運行， 節能效果明顯。
3.布袋式濾風室控制管路改進
氣像改變，管路也箱作相應變化。軸流式高爐羅茨風機組對應著4組布袋 式過濾器，每組布袋式空氣過濾器所用氣很仍來自原壓縮空氣母管.而母管氣很通過閥門 和 管線，取自兩座高爐的送風母管如果有一座高爐休風，對應休風母管的控制閥，門應關閉，另一個打開，此外由于高爐鼓風，機送風壓力與大氣反吹的工作壓力相符故，可取消減壓閥 , 同時為了減少管路中微量的凝結水,在每組布袋式過濾器所用壓縮空氣支管上加裝一個筒式凝結雄，在凝結雄最底部加 一放水閥，正常情況下放水閥門始終保持一定開度，便于微量空氣和凝結水排出。
4.布袋式濾風室人工清灰
布袋式過濾器經過長時間運行,布袋內側不可避免地結上厚厚一層灰塵,在這種情況下大氣 反吹顯得效果減弱,為了減少風機進口阻力有時需要采用人工清灰,清灰時間最好選在機組停運期間。
首先用 m 3的長竹桿,頭部固定一個球形硬質毛刷沿布袋內壁上下拉刷、同時開動機械振打 裝置,使拉刷下來的灰塵落人灰斗然后用膠管接通干燥的壓縮空氣,從上往下在布袋內側反復吹掃,吹掃完畢檢查上下口脹圈是否牢固檢查進風率 ( 布袋外側 ) 是否有灰塵和雜物并進行清掃 ( 用面粘 )清掃完畢方可投入使用。
措施實施后的效果：
通過對反吹風氣源的改造以及氣源管路的變動，輛流風機布袋除 塵器運行正常，大氣反吹裝置動作靈活可靠氣源，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，彌補了大氣反吹的不足從而大大減少了風機的進口阻力，提高了軸流風機的供風質量
5.原濾芯式濾風室運行原理
其過濾原理是空氣經過濾器外壁通過濾紙， 將空氣中的雜質截留并粘附在濾紙外壁， 潔凈的空氣透過濾紙進入濾筒中間， 在負壓作用下， 空氣被吸入到羅茨風機吸入口。當濾紙外壁截留的灰塵、 雜質等較多時， 就會造成濾風室壓差過大， 風機進風阻力加大， 機組耗電偏高。如不及時更換濾芯， 當負壓過大， 濾紙強度不夠時， 濾紙發生破損， 負壓形成的瞬間高流速氣流將周圍截留的灰塵、 雜質等帶入羅茨風機吸入口， 對風機葉輪或葉片造成損害， 嚴重時可能造成重大設備事故。
6、例：AV50-12高爐羅茨風機濾風室改造前后運行參數對比：
單位 設備型號 排氣壓力 送風流量 入口壓差 靜葉角度 防喘角度 電機電流 日耗電
改造后布袋濾風室 AV50-12 292kpa 1980Nm3/min 0.15 kpa 44% 0% 405A 15.9萬KWh
改造前濾芯式濾風室 AV50-12 292kpa 1820Nm3/min 0.9kpa 47.7% 4.2% 419A 16.5萬KWh
從上表可以看出，濾芯式濾風室差壓偏大，風機進風阻力大，造成機組耗電偏高。更換為布袋式濾風室后，風機進氣壓差降低時，電耗明顯降低，可以實現日節約電耗在6000KWh左右。
7、布袋濾風室和濾芯式濾風室維護成本對比：
布袋式過濾器需定期進行人工吹掃，約三個月左右需吹掃一次，人工吹掃有專用的工具，接通壓縮空氣就可使用，可以逐一關閉箱體進行吹掃，不影響羅茨風機的正常運行。
更換周期 更換一次的費用 10年節約費用 年節約費用
布袋式空氣過濾器 10年 10萬 190萬 19萬
濾芯式空氣過濾器 半年（質量不同） 10萬
一年（質量不同） 20萬
由上表可以看出，布袋式濾風室維護成本低廉，相比濾芯式濾風室，年節約費用為19萬元。
8、濾風室改造效益測算.
單臺濾風室改造后每年運行時間按360天計算，單臺節電量按每天6000kWh/d計算。
4臺機組年節電效益=節約電量+備件維護成本=（6000kWh/d×360d×0.5元/kWh +19萬元）×4=508萬元/年。
結束語：
通過對高爐羅茨鼓風機濾風室的改造，可以實現風機電耗的大幅降低，為鋼鐵企業的節能工作增添不可或缺的力量，所以高爐羅茨風機的濾風室改造是切實可行的。

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