一、技術名稱:曲葉型系列離心風機技術
二、技術所屬領域及適用范圍:主要用于水泥、鋼鐵、電力、化工等國民經濟各行各業。
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
上世紀80年代,直葉片系列風機技術從國外引進并廣泛應用于水泥、鋼鐵、火電、化工等行業。按行業協會統計數據,截止2010年12月,全國工業在用離心風機總量為75000臺,其中,1600kW電機的風機占30%以上,電機功率為950-2000kW之間。這些風機消耗大量的電能,全國1600kW在用風機的年耗電總量達2494億kWh。目前應用該技術可實現節能量4萬tce/a,CO2減排約11萬t/a。
四、技術內容
1.技術原理
(1)采用CFD(Computational
Fluid Dynamics計算機流體動力學)技術對旋轉機械內部的流動進行數值模擬、性能預測以及為改型提供依據;
(2)采用等減速設計方法將葉片設計為等減速曲葉型;
(3)改變氣流由軸向到徑向的氣流轉折角度,改變進風口端壁線;
(4)設計葉片的組合模具,以5檔為一規格共用上、下底模,利用共用底模與葉片壓模滑塊來聯接后壓型,獲得成型的葉片,節省了模具制造周期和成本;
(5)采用以計算機為基礎的自動檢測系統,可快速、準確測量氣體壓力、溫度及流量等參數,測量精度高,測量數據可靠,為新產品的研制、開發提供強有力的保證。
2.關鍵技術
(1)運用已有設計經驗數據、風機理論知識及CFD軟件等使6-39B系列風機效率相比進口BB50風機有大幅度的提升,達到最終2%-4%的增長目標。
(2)采用等減速法設計并繪制出葉片型線。
(3)曲形葉片的模具設計,掌握不同材料和厚度下的回彈系數和回彈量問題,保證實際成型的葉片型線符合設計的尺寸及公差要求。
3.工藝流程
工藝流程見圖1。
圖1 工藝流程圖
五、主要技術指標
與引進技術BB50離心風機的比較見下表:
表1 曲葉型系列離心風機與引進技術BB50離心風機的比較
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
2011年2月18日,產品通過重慶市科委的重點新產品鑒定,“整機效率達到國內領先水平”。2009年8月12日,產品已通過重慶市質量檢測研究院進行的性能測試,“該樣品經檢驗所有項目符合JB/T10563-2006標準的要求”。產品自投放市場以來,已成功應用于華潤水泥(武宣)有限公司、大冶有色金屬有限公司、常州水泥有限公司和宜賓天源特種水泥有限公司山東魯碧建材有限公司。
七、典型應用案例
應用單位:重慶小南海水泥廠
技術提供單位:重慶通用工業(集團)有限責任公司
節能改造情況:2012年,該公司日產水泥5000噸生產線增產技術改造。原3臺生產線用窯尾高溫風機、生料磨循環風機和水泥磨排風機均由重通公司提供。產品技術均源自重通公司從英國直接引進技術的戴維森高溫風機。由于經過長達3年的負荷運行,風機的葉輪出現不通程度的磨損,功效自然下降。為解決生產能力面臨的瓶頸,重慶小南海水泥廠于2011年底啟動了生產線的前期技術改造。主要設備:1臺,6-2×39№31.5F窯尾高溫風機、1臺 SL6-2×39№33.5F生料磨循環風機、1臺Y6-39№25.5F水泥磨排風機。
節能改造內容:在保持原有生產工藝不變的前提下,提高日單產生產能力,有5500噸提高到8000萬噸。同時,年耗電量下降6.75%,由4623.84萬kW.h(度)降低為4311.84萬kW.h(度),全年節省用電312萬kW.h(度)。
節能效果:(1)比較原引進技術生產的離心風機的年耗電量,4623.84萬kWh,三臺采用曲葉型高效離心風機年耗電量,4311.84萬kWh。全年可實現的節電量312萬kWh。(2)比較原引進技術生產的離心風機,三臺采用曲葉型高效離心風機全年少交電費255.84萬元。
經濟效益:采用3臺曲葉型離心通風機,用以替代原有的窯尾高溫風機、生料磨循環風機和水泥磨排風機。平均單臺售價83.6萬元。從電費節省中可實現成本投資回收期的縮短。比較基礎為原三臺公司產離心風機250.8萬元。由于三臺采用曲葉型高效離心風機全年少交電費255.84萬元。投資回收期1年。
八、推廣前景及節能減排潛力
預計在近期5年內,投資5500萬元,對現有生產線進行擴容改造,提升生產加工能力,目前在水泥行業的占率僅為22%。已經產生的環保效應體現為可實現全年節電2583萬(度)kWh、減少標煤消耗113萬噸、減少CO2排放255.8萬噸。與傳統的BB50離心風機比較,效率高出4%,市場潛力巨大。如果能推廣應用實現56%,將產生巨大的經濟和環保效應,可形成節能能力約80萬t,減少CO2排放211萬t。
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