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在這個響應節(jié)能減排的時代，不管使用什么產(chǎn)品都講究這節(jié)能，綠色環(huán)保。為響應政府號召，文順風機對公司一款高壓離心風機做了以下改良，節(jié)能效果明顯。我廠對現(xiàn)使用的高壓離心風機在原有基礎上采用變頻調速，在一段時間的測試下來，比較以往使用情況，大大的減少了能源損耗，下面文順小編給大家一一介紹下在實驗過程總的一系列流程。

一 、設備現(xiàn)狀

首先我們介紹下實驗設備的狀況，我廠出售給鋼廠的高壓離心風機在初軋車間原設計 12 個均 熱爐坑 , 現(xiàn) 已 有 11 個投產(chǎn) 。 近 年來產(chǎn)量 已 接近設計水 平 , 但 能源利 用方面存在較嚴重缺 點 , 主 要有 :

1. 電能的浪 費。 均 熱爐低碳鋼 加熱時升溫 與保溫 時間基本相等 。 升溫期 間煤氣需要 量大 , 風量基本全部 用來助燃 ; 保 溫期間 由于煤氣需 用量減少 , 風量也相應 減少 。原設 計的風量調節(jié)靠熱風放散 來實現(xiàn) , 致使保溫 期間風機仍照原負荷 運轉 , 浪費大量 電能。 裝爐 、 出爐 期間亦然 。

2. 在保溫 、 裝爐 和 出爐期 間 , 尚有多余的風量進入 均熱爐坑 。 這是 由于放散 閥門翻板 的制造 精度低 、 高溫 作業(yè)等原 因, 靠手動操J乍很難達到設計要 求 。 很顯然 , 如果燃料 的過 �？諝庀禂�(shù)過 大 , 一方 面煙 氣量增大 , 熱量 損 失增 加 , 相對地延 長了 保溫時 間 ; 二 是增加鋼錠的氧化燒損 , 減少鋼錠的成坯 率 。

3 . 由于保溫 、 裝爐 、 出爐期間平均需要 的風量 只有 升溫期的 2/5 , 而 3/ 5 的 冷風經(jīng)過 換熱 器后 , 帶著 大量 的熱能散發(fā)至空 中。

二 、變頻調速實施簡況

199 2 年安裝 了大連 電機 廠生產(chǎn) 的 T P 一 10 4 型 交流 變換器 , 到 目前一直運轉正 常。 它與微機燒鋼聯(lián) 網(wǎng) , 能 夠自動根據(jù)微機的電流信號 , 按燒鋼工藝 設定的要求 , 準確地控制 電機 轉速 、 風機 風量 和升溫 、 保溫等時 間。 在保溫、 裝爐 、 生爐期 間均不需要 風量放散 。 同時克 服 了空氣過剩系數(shù)過大 的缺點 。 既節(jié)省 了大量的電能 , 又 節(jié)省了相當大的熱能 及氧化燒損 。 交流變頻調速 裝置投 資 費用包括設備 購置 、 施 工 材料 、 安裝 、 調試 、 咨詢等 , 工程 全部費用每臺為 6 . 1 萬 元 , n 個爐 子則需 67 . 1 萬元 。

三 、 節(jié)能效果 節(jié)能計算均 以變 頻調速裝置控 制的風機運轉實際 數(shù)據(jù)為準 。 由于爐坑 、 設 備、 鋼錠種類 、 控制水平等諸因 素差異較大 , 故在計算 中, 取主要數(shù)值或平均數(shù)值 , 1 . 設備及工藝參 數(shù) 風機型號名稱 9 一19 高壓離 心風機 , 流 量 8 13 3m “/ h , 全壓 1569 0Pa 。 電機型號Y 2 55M 一 2 , 功 率 5 5kw , 電壓 3 8oV , 轉速 2970r /m in 。 升溫 與保溫平均 時間 比為 3/ 2 。裝 、 出爐的時 間為升、 保溫 的 1/ 5 。 風機運轉 臺時 2 3h / 天 , 年平均作業(yè) 時間 300 天 。

2 . 節(jié) 電計算

風機輸 送的 風量從標準風量 60 00 m ”/h 降到 保溫 風量 42 0 0m 3/h 左 右時 , 根據(jù)液力偶合器 和變頻器 實 測 , 對應的風機轉速為 2 9 7or / m in 和 ZzZor / m in 。 根據(jù) 風機特性 , 其功率與轉速 的立方成 正 比的關系 ,P1/P2=(N1/N3)³*（r1/r2） 。 式中 了 為空 氣的重 度 , 可視為不變量 , 則保溫 時功 率 亦相應地 下降 。 尸1 為額定功 率 55 kw , 則P2=  55 x 2 2 20³ / 2 97 0³ = 2 3kw 。 可節(jié)省功率 32kw 。 按照 電機電流的變化計算 電功 率 , 其計算式為 尸 一甘萬飾幾 。 根 據(jù)計算可節(jié)省功率 32 . 3 5k w 。 單臺風機年節(jié)電 32 . 35 x 23h / 天 x 300 天/ 年 火3/ 5 = 13 · 3 93 X 10 ‘kw (3/ 5 為鋼錠的實 測加熱升溫時間 與 其 總時 間的 平均 比值 ) , 按 n 臺計算 全年共節(jié)電 147 . 32 2 x lo4 kw , 節(jié)省電費 3 9. 7 7 7 萬元 。 3. 熱能損失計算 升溫 與保溫期間煤 氣平均 消耗 比為 3 : 1 ‘ 在保 溫 、 裝爐 、 出爐期間由于工 藝、 設 備上的 缺陷 , 有相 當過 剩 的風量進入爐子燃燒區(qū) 。 依據(jù)現(xiàn)場測 試 , 再利用微機 計算燒鋼煤氣流 量所適 配的過剩 空氣系數(shù) , 其過剩風 量均 超過 4 00 一 1 100 m 3 / h 以 上 。 根據(jù)有 關資料 , 計算風 機出 口 時 每 m 3 含熱量為 1 75 4 / o · 8 93 = 196 4 · ZkJ (0 . 5 93 為 標 準 大 氣 壓 l o3 3 3m m l王 2 〔 ) 與 風 機 的 絕 對 壓 力 1 156 9m m H 2 0 之 比 ) , 每 m “ 風量從爐 內帶走 的烙為 196 4 . 2 一 4 . 186 濃 0 · 3 1 X 30 ~ 1 925 · 3kJ(30 為風機進 口 溫度 , 0 . 3 1城a l/ m 。 · ’C 為空氣的定容容積比熱) 。 計算過剩風量所排 出的活 , 按保守 的算法 , 過剩風 量取 4 00 m “/h , 則每小時所要排出的焙為 1 92 5, 3 沐 400 ~ 0 . 77 GJ 。 損耗費用 , 根據(jù) 17 . 36 元/ G J , 則 17 . 36 x 0. 7 7 X 23 X 300 只 3 / 5= 5 . 53 4 萬元 。 n 個爐坑已有 4 個實現(xiàn)微機燒鋼 , 結合現(xiàn)場實際狀況 , 微機控制的 4 個爐坑的 過剩風量總和等于 手工 操作的一個爐坑風量 。 則實際損耗相當于 8 個爐坑的 費用即 : 5 . 534 x 8 ~ 44 . 2 7 萬 元 .

4 . 換熱器熱交換 損失計算

(1) 基本參數(shù)測試

保溫 、 裝爐 、 出爐期 間經(jīng)過換熱器放散閥所放掉 的 風 量 為 2600 ~ 3 650m³ / h , 換熱 器 出 口 溫 度 為 3 10 ~ 39 5 ℃ 。

(2) 熱 風損失計算

1m³風 量 通過換熱 器所 吸 收 的 熱量 為 0 . 3l x 4 . 1 86 X (35 0 一 30 ) = 4 15 . 3kJ。 lm “ 空氣 壓縮 到全 壓 15 69 oP a 時 的體積為 V2=(1.0333/1.1569)*(32+273/30=273) =0.893m³ (式 中 的 “32 ℃是 指 “ 30 ℃ 的空氣壓縮 到 156 90Pa 時 , 有溫升 2 ℃ , 計算中忽略 ) 。 實際上氣體還要 補充 0 . 1 07 m³  , 其熱量為 0 . 10 7 x 0 . 31 X 3 50 X 4 . 18 6 =4 8 . 59 7kJ。 該氣體內除干空氣 外尚余有一 定量的水蒸 汽 , 根 據(jù) 當?shù)貧庀?測量 平均 計取 , 空氣含 水量 為 329 / m “ , 相 對濕 度 65 % , 其 實際 含水量 為 32 x l. 13 x 65 % ~ 20 . 89 9 。 因出 口 溫度屬于過熱蒸汽的范疇 , 水的過熱蒸汽 的 含 熱 量 在 此 壓 力 、 溫 度 下 為 3 19 5. ZkJ/k g , 則 0 . 0 20 89 X 31 95 . 2 ~ 6 6. 7kJ。 1m³ 熱 風在換 熱器 出 口 的熱烙為 4 15 . 3 + 48 . 59 7 十6 6. 7 =5 30. 6 kJ , 保溫 、 裝爐 、 出爐每小 時的熱量 排放 量取最 小值 2 600 m 3 , 其焙為 530 . 6 x 2 60 0 = i . 3sGJ 。 放掉、 浪 費熱 能費用計算: 17 . 3 6 x l. 3s 只 z 3 x 300 X 2/ 5 = 66 12 萬元 。 n 個 爐 坑年熱能放掉 的 費用 為 66 120 X 11= 7 2. 73 萬元 。 此 熱量中包含保溫 、 裝爐 、 出爐期間多余的過剩風 量 進入爐子帶走 的熱量 , 依據(jù)實測應減去其中的重復計算 , 得 72.7 3一 72 .7 3 X (400/2600)=61.54萬元

5. 燒損估算

原設 計的氧化燒損量 不大于 2 % , 在 采 用微 機燒 鋼之前 , 現(xiàn)場實際統(tǒng)計的數(shù)字 達到 2 . 49 % 左右( 為加 熱 冷錠 和熱錠 的平均值) , 實踐證明 , 利 用變頻 調速裝 置 , 接收 微機信號后 , 可直接控制電機轉速和 風量 變 化 , 其調節(jié)范圍大 , 應變速度快 , 可靠度 高 , 使過剩空氣 系數(shù)控制在最佳值 。 雖然采用變頻調速裝置數(shù)量不 多 , 時間不長 (半年多) , 但減少氧化燒損已 見成效 。 初步推 算 如果 n 臺風機全采用變頻調速裝置 , 氧化燒損量在 現(xiàn)有基礎上能降低 0 . 1 緯~ 0 . 35 % 。 按 1 99 2 年實際產(chǎn) 坯量 4 23 8 69 噸 , 0 . 12 6 元/ 噸價格計算 , 則增加效 益 為 4 238 69 X o. 12 6 X 0 . 1 % = 5 3. 4 萬元 。

四、總結

交流變頻調速裝置 , 在調速的特性及節(jié)能效果上 , 遠優(yōu)于 可控硅 直流調速 , 從我 廠半年多的實 踐可以得 到 充分證明。 如將 n 臺風機全部采用變頻調速 , 可節(jié) 約 電能 、 熱能 及減 少氧 化燒損 費用 39 · 7 77 十 44 · 27 + 6 1 . 54 + 53 . 4 =19 8. 98 7 萬元 。 扣去投 資費用 , 則年凈 效益 : 1 98 . 987 一 67 . 1 =13 1 . 887 萬 元 , 其投 資可在 半 年左右全部收回。