选烧厂主抽风机转子三元流节能技术改造

改造实施中不确定的风险，４台烧结机主抽风机节 能改造项目先选取 ４＃烧结机 １＃、２＃主抽风机作为前
设计计算中得以体现，其三元流叶轮的三维模型见 期试点，上线数据验证达到节能指标后，再在其他系
图 ３。因此，设计的叶轮也能更好地满足工况要求， 统主抽推广。
效率显著提高。
图 ２ 三元流叶片各部位适应流体的真实流态
１６１３００ １５５０００ ２１７３００ ５２２３６６．２５
１＃抽烟机 ２＃抽烟机 ３＃抽烟机 ４＃抽烟机 １＃主抽烟机 ２＃主抽烟机
７５００ ７５００ １３５００ １４０００ １４５００ １４５００
Ｔ２０００４／１４３０（１０ｋＶ／２０００ｋＷ） ＴＤ１４３／６９４（１０ｋＶ／２０００ｋＷ） Ｋ８００２２４０Ｊ（１０ｋＶ／３３５０ｋＷ） Ｔ４０００６／１７３０（１０ｋＶ／４０００ｋＷ） Ｔ６１００６／１７３０（１０ｋＶ／６１００ｋＷ） Ｔ５４００６／１７３０（１０ｋＶ／５４００ｋＷ）
（２）各主抽风机在系统中耗电情况见表 ２。
张和平（１９７２—），男，高级工程师，７３５１００甘肃省嘉峪关市雄关 东路 １２号。
２ 节能改进原理及工业试验方案
２．１ 节能技术原理 应用射流一尾迹三元流动理论，将叶轮内部的
三元立体空间无限地分割，通过对叶轮流道内各工 作点的分析，建立起完整、真实的叶轮内流动的数学
关键词 主抽风机 三元流节能改造 降低电耗 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４６０８２．２０１９．０９．０７８
酒钢选烧厂目前有 １＃、２＃、３＃、４＃烧结机，其对应 口形成硬冲击，导致流道不畅，叶片形状为直叶片，
的主抽风机转子均采用传统二元流技术设计的离心 同一截面上流速分布不均匀，易产生紊流，风机叶轮
依据三元流动理论设计出来的叶片形状为不规则曲 问题。但在改造为三元流叶轮过程中，由于受结构
面形状，叶 轮 叶 片 的 结 构 可 适 应 流 体 的 真 实 流 态 所限，新风机转子质量将增重 １２％ ～１８％。为避免
（图 ２），能够控制叶轮内部全部流体质点的速度分 布，叶轮出口 为 射 流 和 尾 迹 （漩 涡 ）的 流 动 特 征，在
（１）主抽风机设备的配置规格及技术性能参数 见表 １。
表 １ 选烧厂烧结主抽风机配置规格型号
系统名称
１＃烧结机 ２＃烧结机 ３＃烧结机
烧结机规格 ／ｍ２
１３０ １３０ １３０
抽烟机名称
规格型号
转子直径 ×长度 转子吨位
／ｍｍ×ｍｍ
／ｔ
电机型号
电压 ／Ｖ
１＃抽烟机 ２＃抽烟机 ３＃抽烟机
ＴＤ１４３／７５００ ＴＤ１４３／７５００
４５１３％ ～６５４８％，降低烧结主抽风机电耗是节能
降耗的主攻方向，值得广大烧结工程技术人员研究。
１ 主抽现状及配置参数
国内传统二元流技术设计的离心鼓风机叶轮旋
转时，充满叶片之间的气体在叶片的推动下随之高
速运转，使气体获得大量能量，在惯性离心力的作用
图 １ 传统二元流叶轮的三维模型
下气体的动能和压能增加，从蜗形外壳流出，出口具 有 一定静压的风流［１］。风机旋转时气流与叶片 进
Ｌ３Ｎ３０００
２５００×３９００ ２５００×３９００ ３４００×４２００
６．５ Ｔ２０００４／１４３０（２０００ｋＷ） １００００ ６．５ ＴＤ１４３／６９４（２０００ｋＷ） １００００ １２．４ Ｋ８００２２４０Ｊ（３３５０ｋＷ） １００００
４＃抽烟机
ＳＪ１４０００１．０４１７
／０．８８４７
３６００×４２００
５９１２ ４６５１ ７５８３８ ９８０６８ １４５７１１ １３２４２２
６５．４８ ４９．０１ ４５．１３ ５３．２４
模型［２］。通过这一方法，对叶轮流道分析可做得十 换，该方案除经济型可取外，由于采用原有风机旧
分准确，反映流体的流场、压力分布也最接近实际。 轴，所以转子和轴瓦轴向及径向安装尺寸不会出现
１４．３ Ｔ４０００６／１７３０（４０００ｋＷ） １００００
转速 ／（ｒ／ｍｉｎ）
１５００ １５００ １０００
１０００
４＃烧结机
２６５
１＃主抽烟机
ＳＪ１４５０００．８６
／０．６９
３８２０×５７００
２＃主抽烟机
ＳＪ１４５０００．８６
／０．６９
３８２０×５７００
１８ Ｔ６１００６／１７３０（６１００ｋＷ） １００００ １０００ １８ Ｔ５４００６／１７３０（５４００ｋＷ） １００００ １０００
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总第 ６０５期
现代矿业
２０１９年 ９月第 ９期
表 ２ 选烧厂烧结系统及主抽风机耗电情况
烧结机规格
系统名称
／ｍ２
系统正常电量 ／（ｋＷｈ／ｄ）
抽烟机 名称
主抽风量 ／（ｍ３／ｍｉｎ）
电机型号
主抽正常电量 ／（ｋＷｈ／ｄ）
系统占比 ／％
１＃烧结机 ２＃烧结机 ３＃烧结机 ４＃烧结机
１３０ １３０ １３０ ２６５
ＳｅｒｉａｌＮｏ．６０５ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ．２０１９
现 代 矿 业
ＭＯＤＥＲＮＭＩＮＩＮＧ
总 第 ６０５期 ２０１９年 ９月第 ９期
选烧厂主抽风机转子三元流节能技术改造
张和平
（酒钢集团宏兴股份公司选烧厂）
摘 要 酒钢选烧厂为了降低烧结工序的电力消耗，通过对烧结工序耗能大户主抽风机转子 的结构原理进行分析，引进新技术风机转子的三元流节能设计，通过改造上线实际生产应用，运行 数据验证能大幅降低转子运行的电耗，得出通过三元流节能改造可实现节电率在 １３．８％以上。
鼓风机叶轮，风机效率低下只有 ７８％ ～８１％；风机 磨损快、主抽风机叶轮更换周期一般为 １～３ａ；同时
旋转时气流与叶片进口形成硬冲击，导致流道不畅， 运行中噪声大，能耗偏高。传统二元流叶轮三维模
风机叶轮磨损快、运行噪声大，能耗偏高。烧结主抽 型见图 １。
风 机 作 为 烧 结 工 序 耗 能 大 户，吨 矿 电 耗 量 占 比
ห้องสมุดไป่ตู้
图 ４ 普通风机集流器
图 ３ 三元流叶轮的三维模型
三元流转子技术已趋于成熟，已广泛应用到宁 夏钢铁（集团）有限责任公司 ＳＪ２１０００、唐山东海钢 铁集团有限公司 ＳＪ１８５００、新疆昆仑钢铁有限公司 ＳＪ１８０００、山 西 高 义 钢 铁 有 限 公 司 ＳＪ１８０００等 钢 厂 （同等工况下节电 ８％以上），借鉴经验在烧结主抽 风机上推广应用三元流节能技术，可显著提高风机 效率且降低功耗，节能效果显著。 ２．２ 节能技术改造方案选择