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风机节能潜力分析及主要对策(二)

徐常武 彭秀蔓 / 沈阳鼓风机(集团)有限公司石雪松/ 中国通用机械工业协会风机分会    

摘要: 阐述了风机在节能中的地位和作用、风机节能的国内外现状、风机节能技术的发展趋势;重点介绍了风机节能的途径与潜力、风机的选型与节能、节能风机的研制与应用;最后提出了风机节能的潜力与主要对策。

关键词: 风机;节能;对策

中图分类号: TE08 文献标识码: A

文章编号: 1006 - 8155 ( 2008 ) 02-0061-07

The Potential Analysis and Main Countermeasures for Energy-saving of Fan

Abstract: This paper consists of three parts. The first part specifies the status and functions of fan on energy-saving, the domestic and overseas current situation of fan on energy-saving and the developing trend of energy-saving technique for fan. The second part introduces the means and potentials for energy-saving, the selection and energy-saving for fan, the research and application for energy-saving of fan. At last, the paper points out the potentials and main countermeasures for energy-saving of fan.

Key words: fan; energy-saving; countermeasure

(接上期)

3.2 调速设备的应用

3.2.1 变速调节与节能

  在保持管网阻力特性不变的条件下,通过改变风机转速使风机性能曲线相应变化的调节方式称为变速调节。由于该调节方式无附加压力损失,所以是一种高效的调节方法,节能效益最佳。

  值得注意的是:如果调速是增速,则应验算风机的强度、振动及其转子的临界转速,以及电动机是否超载、噪声是否允许等。

  鼓风机、压缩机的调节按用户要求可分为等压力调节、等流量调节和比例调节,主要采用的方法是变速调节。变速调节不仅可以实现用户对压力或流量的要求,而且还扩大了稳定工作范围,然而却没有附加压力损失。不过,调节之后的压缩机不一定工作在最高效率点上。

  大型轴流压缩机的变速调节,目前主要由汽轮机变速或静叶可调来调节。

3.2.2 液力耦合器变速调节

  液力耦合器的主要技术参数是功率、转速及调速范围等。在选择时,除必须满足用户要求的技术参数之外,还要考虑结构简单、运行可靠及价格便宜等因素。液力耦合器铭牌上注明的是和电动机直联的参数,并非真实反映用户要求的参数。在选用调速液力耦合器时,应注意的是:即使耦合器处于满负荷工作时,也存在小于 3% 的转差功率损失,因此选配电动机时应留有合理的裕量;其次要注意投资规模和回收效益,对于老设备改造应尽量利用原有的电动机,选用规格适当的液力耦合器。

3.2.3 调压调速

  当转差率 S 一定时,异步电动机电磁转矩 T U 2 ,所以可以通过调整定子端电压实现调速,这种调速方法称为调压调速。

  供电电源大都直接取自电网,频率为 50Hz ,电压为 380V 保持不变。通常使用的笼型交流电动机是三相的,因此欲调压亦需三相调压器。由于晶闸管( SCR )几乎不消耗铜铁材料、体积小、价廉及控制方便,故已成为交流调压器的主要型式。该调压器主要是从额定电压向低电压调节。

  该方法的优点是线路简单,调压装置体积小、价格低及使用维护方便。缺点是低速运行时转差功率大,效率低及调速特性软。如需提高调速精度,需要采用转速反馈的闭环控制系统。

  对于风机宜采用高转差率,额定转差率在 10% ~ 12% ,启动电流小。 100kW 以下的笼型异步电动机,其调速范围在额定转速的 70% ~ 100% 为宜。

  例如,一台 3.7kW 的电动机,年运行时间为 3600h ,在负荷率分别为 100% 、 75% 和 50% 时,与之相对应的时间比分别为 20% 、 40% 和 60% 。与阀门节流调节相比,年节电 4140kW · h 。

3.2.4 电磁调速电动机调速

  电磁调速电动机由恒速笼型电动机和靠励磁电流调速的电磁离合器组成。笼型电动机作为主动机,带动电磁离合器,为主动部分;其从动部分与负载连接,且与主动部分只有磁路联系而无机械联系。通过控制励磁电流改变磁路磁通,使离合器产生可控涡流转矩,实现调速目的。

  电磁调速电动机又称滑差电机或 VS 电机,国内已成系列,功率范围 0.4 ~ 500 kW 。

  该调速方法的优点:结构及控制线路简单,加工方便,运行可靠,价格便宜,易于维修及对电网无谐波影响。在闭环控制时,调速范围大于 10 : 1 ,调速精度约 2% 。适用于中小功率电动机。缺点是:本身低速效率低,高速特性软(但对风机的负载特性影响不大),输出最大转速只有空载转速 n 0 的 80% ~ 90% ,损失较大。

3.2.5 变极对数调速

  当电网频率保持 50Hz 恒定时,根据 n 0 =60 f / P ,只要改变极对数 P ,即可方便地得到 3000r/min 、 1500r/min …,等不同的同步转速。由于没有附加转差功率损耗,所以这是一种高效型的调速方法。由于 P 都是正整数,因此调速不能做到连续平滑,只能是有级调速。要求风机改变转速 n 0 后,工作时间尽量长,越长节能效益越显著。这种方法采用的变极对数笼型电动机称多速电动机。倘若它与调压调速或电磁调速结合起来,既可以减少转差损耗,又可在很大范围内保持高效率工作。国内已有双速、三速及四速的多速电动机。

  该法属于高效型调速方法,其优点主要是控制简单、初投资少、维护方便、可分段启动和减速,节能效果好。双速电动机驱动风机的节电效果见表 3 。缺点是只能有级调速,改造时原电动机需要被多速电动机所取代。

表 3 双速电动机驱动风机的节电效果

工 况

风机负荷类型

电费(万元)进口节流

节约费用(万元)

风量 /%

运转时间 /%

4 极

4/6 极

1

100

50

50

50

670

514

156

2

100

75

50

33.3

33.3

33.3

637

523

114

3

70

60

50

30

40

20

568

339

229

3.2.6 变频调速

  由于同步转速与电源频率 f 1 成正比,所以只要能连续改变 f 1 就可以实现无级调速。变频调速不存在人为地附加转差损失,故该法已成为现代交流调速的基础和主力,也是风机比较理想且有发展前途的调速方法。

  变频器可分成交流 →直流→交流(简称交 - 直 - 交)变频器和交流→交流(简称交 - 交)变频器两大类。前者又称带直流环节的间接式变频器;后者又称直接式变频器。

  简言之,以改变异步电动机定子端输入电源的频率来改变电动机转速的方式称为变频调速。

  在风机上经常使用的变频调速装置主要有交 - 直 - 交式中的电压型、电流型及脉冲宽度调制型( PWM ) 3 种。

  变频调速的优点是效率高,不存在因调频而带来的附加转差损耗;调速范围宽,一般可达 20 : 1 ;特性硬,调速精度高,易实现无级调速。由于多数变频器可以做到能量回馈,启动又相当于分级启动,所以启、制动能耗少。旧设备改造时,由于可以利用原笼型电动机,对减少初投资特别有利。变频调速可以根据不同负载要求赋予不同的协调控制方式。它特别适宜调节深度大的运行或启动频繁(如开关控制)的风机。此时可选比电动机功率小的调速装置,进行节能运行。

  主要缺点是变频器复杂,不仅初投资大,而且要求使用维护及管理技术水平高。

3.2.7 同步电动机调速控制

  同步电动机的转速与交流电网频率间保持严格关系,即 n =60 f / P 。也就是说,同步电动机调速只有唯一的改变电源频率的方法。连续地改变电源频率的大小,就可以方便地实现无级调速。加设这种变频装置的同步电动机可以发展成无换向器电动机,或称晶闸管电动机,它可分为直流式和交流式两类。

  直流式由同步电动机和晶闸管逆变器组成。通常采用交 - 直 - 交变频器,即先用晶闸管整流器将交流电变为直流电,然后再通过晶闸管逆变器供电给电动机定绕组。

  交流式由同步电动机和频率变换器组成。电动机定子绕组由自控式工作的交 - 交变频器供电。上海宝钢 1 号高炉鼓风机( 48MW )就是采用这一方式调速的。

3.3 节能实例与效益分析

3.3.1 风机采用液力耦合器的节能实例

3.3.1.1 转炉风机

  转炉炼钢生产循环中,装料、出钢时产生的烟气很少,而吹氧冶炼时则生产大量烟气,因此要求排烟风机随工艺流程变化风量。生产中,风机高速和低速运转时间大约各占一半。上钢五厂使用 YDT450 型调速耦合器进行风量调节,高速时风机功率 323kW ,低速时仅 105 kW ,一年可节电约 70 万 kW · h (改进工艺流程后节电量可增至 110 万 kW · h )。以 70 万 kW · h 计算,电费按 0.5 元 / kW · h 计算,折合人民币 35 万元,两个月即可收回全部技术改造投资。

3.3.1.2 高炉除尘风机

  首钢新 2 号高炉除尘风机,每天平均有 11 个生产循环,所需风量各不相同。共使用两台 YOTC-800 调速耦合器,可实现年节电 334 万 kW · h ,占高炉总电耗的 30% ,折合电费 167 万元,两个月即可收回全部投资。

3.3.1.3 矿井通风机

  大冶有色金属公司丰山铜矿,对所用的 400kW 坑口抽风机采用耦合器调速,以适应坑道作业对风量变化的需求,年节电约 20 万 kW · h ,折合电费 10 万元。

3.3.1.4 纺织轴流通风机

  纺织工业中,通风机是确保车间具有适当温度和湿度的重要设备。随着季节的差别和昼夜温度的变化,对风机风量的要求是不同的。上海第九棉纺厂和南通第二棉纺厂,在 40kW 的空调轴流通风机上采用耦合器调速,在每年约 9 个月的调风季节,每台风机年节电约 7 万 kW · h ,折合人民币 3.5 万元。

3.3.2 串级调速的节能实例

  国内对该调速方法的调速范围要求不大,动态性能要求不高,且处于单象限运行的场合,获得广泛应用。其产品容量范围是 7 ~ 2500kW 。

  某电厂 90 t/h 锅炉引风机的额定功率为 340kW ,采用 KGJF 系列闸流管串级调速装置,锅炉满负荷工作时转速 n =0.7 n e ,与原转子串电阻调速方法相比,可回收转差功率 57kW ,节电 24.7% 。

  鹤壁矿务局五矿鼓风机容量为 1000kW ,每隔半小时满、半风量交替一次,采用串电阻调速时年耗电 445 万 kW · h ,采用串级调速时年耗电 384 万 kW · h 。两者相比,串级调速每年可多节电 60 万 kW · h 。

  青岛国棉五厂选用青岛整流器厂产品控制一台 40kW 绕线转子电动机,驱动轴流通风机,随时间调整电动机转速。与改造前采用的笼型电动机更换带轮调速相比,节电率为 24% ~ 28.7% 。

  陕西国棉十厂将不调速电动机改为绕线转子电动机配用串级调速装置后,实现了春秋两季两台风机变速运行,节电率达 59% 。

3.3.3 变频调速装置的节能实例

  某热电厂的锅炉引风机轴功率 200 kW, 白天负载高峰期,基本运行在上限转速的 80% 附近,其它时间则多运行在上限转速的 50% 附近,年高峰工作时间 3000h ,其它工作时间 5000h 。采用变频调速装置调节较挡板调节,每年可节电 79.58 万 kW · h 。按电价 0.5 元 /kW · h 计算,每年可节约电费 39.79 万元。

  北京市新发地小区锅炉房, 1999 年第一期工程,安装两台 20 吨热水锅炉,每台炉配置 90kW 引风机和 55kW 鼓风机各一台。驱动风机的电动机全部变频调速,实际运行频率经常在 30Hz 以下,按每年运行 135 天计算,每年可节能 39.8 万 kW · h 。按电价 0.5 元 /kW · h 计算,每年节约电费 19.9 万元。

4 节能风机的研制与应用

4.1 主要节能风机产品系列

4.1.1 4-72 及 B4-72 系列离心通风机

  ( 1 )用途: 4-72 系列风机可用作一般工厂及大型建筑物的室内通风换气,输送空气和其它不自燃的、对人体无害的及对钢材无腐蚀的气体(具有腐蚀性及潮湿的气体可选用同型号的玻璃钢风机、塑料风机或不锈钢风机)。 B4-72 系列风机可用作易燃和挥发性气体的通风换气(防爆)。

  ( 2 )性能范围:该系列风机的规格为№ 2.8 ~ 6 (与电动机直联),流量 1131 ~ 1335 3m 3 /h ,压力 198 ~ 3187Pa ,最高效率为 86.1% ;№ 8 ~ 20 (带有传动组),流量 7968 ~ 221730 m 3 /h ,压力 376 ~ 3157 Pa ,最高效率 89% 。

4.1.2 G ( Y ) 4-73 系列离心通风机

  ( 1 )用途:该系列风机为锅炉鼓、引风机,适用于火力发电厂中 2 ~ 670t/h 蒸汽锅炉的鼓、引风机系统。在无其它特殊要求时, G4-73 系列风机亦可用于矿井通风及一般通风。当输送的介质为空气时,最高温度不得超过 80 ℃;引风机输送的介质为烟气,最高温度不得超过 250 ℃。

  ( 2 )性能范围:该系列风机的规格为№ 8 ~ 20 ,流量 16156 ~ 3 2061 0 m 3 /h ,压力 1400 ~ 5837 Pa ,最高效率为 87% 。

4.1.3 循环流化床锅炉风机

  循环流化床锅炉具有效率高,燃用煤质广泛,体积小,环境污染少等特点,是我国今后重点推广的新型锅炉节能产品。与之相配套的风机分为一次风机、二次风机和引风机。其性能范围:流量 1 1529 ~ 36 9034 m 3 /h ,压力 2418 ~ 122752 Pa ,最高效率为 87% 。

4.1.4 9-19 、 9-26 系列高压离心通风机

  这两种系列的风机一般用于锻冶炉及高压强制通风的场所,并可广泛用于输送物料、空气及无腐蚀性、不自燃、不含粘性物质的气体。适应的介质温度一般不超过 50 ℃(最高不超过 80 ℃)。

  ( 1 ) 9-19 系列风机性能范围:该系列风机的规格为№ 4 ~ 16 ,流量 824 ~ 6330 5 m 3 /h ,压力 3253 ~ 1303 5 Pa ,最高效率为 81.5% 。

  ( 2 ) 9-26 系列风机性能范围:该系列风机的规格为№ 4 ~ 16 ,流量 2198 ~ 123090 m 3 /h ,压力 3407 ~ 1625 0 Pa ,最高效率为 81.2% 。

4.1.5 T35 系列轴流通风机

  ( 1 )用途:该系列风机主要用于厂房及其它建筑的通风换气,也可在较长的排气管道内间隔串联安装,以提高管道中的压力。

  ( 2 )性能范围:该系列风机的规格为№ 2.8 ~ 11.2 ,流量 613 ~ 64852 m 3 /h ,压力 32 ~ 361Pa ,最高效率为 77% 。

4.2 节能产品的开发与应用

  为适应节能的需要,风机行业先后开发了多种节能新产品,现简要介绍几种具有典型代表意义的产品。

4.2.1 BKJ66-1 系列矿井局部轴流通风机(局扇)

  该系列风机是沈阳鼓风机(集团)有限公司与山东矿业学院合作后开发的节能产品。

  ( 1 )结构特点:该系列风机的结构比较简单,主要由一级子午加速叶轮、前后风筒和主风筒组成,配用 KB 型矿用防爆电动机,适于 380V 和 660V 两种电压的电源供电。其主要特点是效率曲线和功率曲线都比较平坦,高效区域宽,故适用于经常改变工况的场合,其噪声较低,较老式 JBT 型风机降低 6 ~ 8dB(A) 。

  ( 2 )性能范围:该系列风机的规格为№ 3.2 ~ 9 ,流量 3682 ~ 6 1029 m 3 /h ,压力 640 ~ 1720Pa ,最高效率为 92% 。

  ( 3 )经济效果:该系列风机的效率较 JBT 老式风机提高约 25% ,每台风机每年可节电 1.5 ~ 2.5 万 kW · h 。目前,在全国运行的老式局扇约 5 万台,如能全部更新,则年节电量可达 7.5 ~ 12.5 亿 kW · h 。

4.2.2 FZ 系列纺织轴流通风机

  该系列风机是武汉鼓风机有限公司研制的用于纺织厂空调的轴流通风机。

  ( 1 )结构特点:整个机组由主机、静叶调节装置、扩散筒和集流器等组成。叶片数分为 5 片、 8 片和 10 片 3 种。叶片扭转角可安装成 8 °、 11 °、 14 °、 17 °和 20 °等不同角度。采用双速防潮电动机驱动。静叶调节装置可通过手动机构或用气泵及伺服电动机来实现调节。

  ( 2 )性能范围: FZ-40 型按叶轮直径分为№ 8 ~ 14 共 6 种规格; FZ-35 型为№ 16 ~ 22.4 共 4 种规格。流量 2000 0 ~ 27 2000 m 3 /h ,压力 280 ~ 900Pa ,装置效率可达 80% 以上。

  ( 3 )经济效果:该系列风机的最高效率点与风机实际运行工况相吻合,运行效率普遍高于 80% ,有的甚至达到 85% 。与老产品相比,运行效率提高了 10% 以上。以一台 30kW 的风机为例,如一年运行 6000h ,仅效率提高一项,每年每台风机即可节电 1.8 万 kW · h 。

  在纺织厂中,由于季节变化,对风量、风压有不同要求。但老产品的电动机不能调速,又没有静叶调节装置,所以冬季运行功率浪费很大。由于该系列风机装有静叶调节装置,可根据车间温度、湿度的不同需要,随时变换性能,从而达到节能目的。以№ 20 风机为例,夏季运行需 40kW ,而冬季降速运行后只需 17.5kW ,若每台风机每年降速使用的时间按 150 天计算,可节电 6 万 kW · h 。

4.2.3 VARIAX 动叶可调轴流通风机

  该系列风机是沈阳鼓风机(集团)有限公司引进丹麦诺文科公司技术,设计生产的火电厂用在运转中可变节距的轴流送、引风机。此种风机的最大特点是风机的高效率区与电站风机运行时的变工况范围相适应,因此不论是满负荷或部分负荷运行,风机的效率都较高,节能效益大。

  ( 1 )结构特点:该风机的静止部件采用钢板和型材焊接,轮毂采用球墨铸铁铸造,叶片采用 高强 度铸铝合金和锻铝合金(目前沈鼓集团已全部采用锻铝合金),引风机叶片前缘有一个表面镀铬的不锈钢耐磨鼻;控制系统采用液压调节。

  ( 2 )性能范围:流量 36000 ~ 5400000 m 3 /h ,压力 1471 ~ 19614Pa ,锅炉 100% 负荷时最高效率为 86.5% 。

  ( 3 )经济效果:电厂若选用 G4-73 № 29.5F 离心式送风机,单台风机年耗电量为 325.5 万 kW · h ,而选用 ASN1950/1000 型动叶可调轴流送风机单台年耗电量仅为 194.35 万 kW · h ,单台风机年节电量可达 131.15 万 kW · h 。一个机组两台风机,则年节电量为 262.3 万 kW · h ,节约电费 130 多万元。若选用 ASN 3000/ 2000 型动叶可调轴流引风机代替离心式引风机,两台引风机可节电 355.7 万 kW · h ,节约电费 170 多万元。

4.2.4 TLT 动叶可调轴流通风机

  该型风机是上海鼓风机厂有限公司引进德国透平通风技术股份有限公司技术而设计制造的。可适用于电厂、隧道、矿井及风洞装置。

  ( 1 )结构特点:动叶采用锻钢、球墨铸铁、铸铝合金及锻铝合金 4 种材料,以适应不同的使用条件。对于含尘量大的介质,在钢叶片表面喷焊耐磨合金层。定子部件采用钢板焊接。动叶的调节机构采用液压调节装置。

  ( 2 )性能范围:流量为 1 8000 0 ~ 64 8000 0 m 3 /h ,压升为 18633Pa ,运行效率可保持在 83% ~ 88% 。

  ( 3 )经济效果:以 30 万 kW 负压锅炉发电机组为例,采用 TLT 轴流送、引风机各两台,比采用进口导叶调节的离心式送、引风机,每年可节电 560 万 kW · h ,节约电费 280 万元。

4.2.5 KKK 系列静叶可调轴流通风机

  该系列风机是成都电力机械厂和沈阳鼓风机(集团)有限公司引进德国 KKK 公司技术设计生产的电站用静叶可调轴流通风机。

  ( 1 )结构特点:该系列风机既有进口导叶装置,又有出口导叶装置,以适应工况变化需要而进行调节。机壳内表面涂有防腐蚀涂层。机壳、叶轮的拆装十分方便。可在叶轮进口配置消除喘振的稳定装置。

  ( 2 )性能范围:流量 40 ~ 1500 m 3 /s ,压升为 1 ~ 40kPa ,最高效率为 86% 。

  ( 3 )经济效果:以 30MW 电站每台锅炉配两台风机为例,与双吸单速离心通风机相比,每年耗电减少 687 万 kW · h 。

4.2.6 2K56 系列矿井轴流通风机

  该系列风机是沈阳鼓风机(集团)有限公司与东北大学合作,共同开发的新型矿井节能风机。

  ( 1 )结构特点:该机为双级叶轮轴流通风机,叶片采用铸造铝合金,型线为机翼型扭曲式,安装角度可在 20 °~ 50 °之间调整。当需要返风时,可使通风机直接反转,不需要调整风机的任何装置。选用滚动轴承,用油脂润滑,轴承上装有铂热电阻温度计并连接二次仪表,可进行遥控。

  ( 2 )性能范围:该系列产品由№ 18 、 24 、 30 及 36 共 4 个机号组成,装置最 高静 压效率达 85.3% 。产品高效区域宽广,在静压效率大于 80% 的条件下,流量 7 2000 ~ 93600 m 3 /h ,静压 700 ~ 3200Pa 。

  ( 3 )经济效果:该系列风机的装置静压效率比老式风机 70B 2 提高近 14% 。若每台风机按年工作 8760h ,年需要量按 150 台计算,则全年可节电 8462 万 kW · h 。

4.2.7 DH 型离心压缩机

  该机是沈阳鼓风机(集团)有限公司利用引进技术设计制造的双轴 4 级离心压缩机,现已形成系列产品。该机主要用于大型企业的空气动力站及空气分离装置。

  ( 1 )结构特点:采用了先进的三元流动叶轮和进口导叶调节,每级叶轮均在最佳转速下工作,级间设有高效率的气体冷却器,接近等温压缩。传动机构为高精度齿轮。

  ( 2 )性能范围:该机共有 14 种规格,流量 6000 ~ 330000 m 3 /h ,压比为 10 ,整机效率可达 82% 。

  ( 3 )经济效果:该机的突出优点是高效节能。以 1 万 m 3 空气分离装置的空气压缩机为例,比德国德马格公司的同类产品每年每台节电 180 万 kW · h ;比古特霍夫农汉脱公司的产品节电 560 万 kW · h ;比国内老式的 DA350-61 离心压缩机节电 1520 万 kW · h 。目前国内有 200 台左右 DA350 型压缩机在运行,如全部更换为 DH 型产品,每年可节电 30 亿 kW · h 。

4.2.8 4-71 型高效低噪声离心通风机

  该型风机是沈阳鼓风机研究所于 1992 年为中低压离心通风机更新换代而开发成功的高效节能新产品。主要用于一般工厂及大型建筑物的室内通风换气。

  ( 1 )结构特点:采用了先进的三元流动设计方法,叶片为板型,结构简单、工艺性好、传动方式与 4-72 型风机相同,便于更新。

  ( 2 )性能范围: 4-71 型风机有№ 3.15 ~ 20 等 11 种规格,通过切割叶片派生出 4-74 型№ 3 ~ 4.75 等 5 种规格,共 16 种规格。流量 844 ~ 221730 m 3 /h ,压力 198 ~ 3187Pa ,最高效率达 90.5% 。

  ( 3 )经济效果:由于该型风机的效率比老式风机提高 4% ,所以平均每台风机的年节电量约为 2000 kW · h 。

4.3 风机节能的潜力与主要对策

4.3.1 风机制造厂的潜力与对策

  据不完全统计,目前全国风机行业制造厂的年产量约为 200 万台,如在设计制造方面设法使每台风机的效率提高 1% ,平均每台按 20kW 、年工作时间按 3000h 计算,则可年节电 1200 亿 kW · h 。

  对于风机行业的高精尖产品(主要指离心式压缩机和轴流式压缩机),主要是发挥引进技术的作用。例如,沈阳鼓风机(集团)有限公司引进的意大利新比隆公司的离心压缩机技术,陕西鼓风机(集团)有限公司引进的瑞士苏尔寿的轴流压缩机技术既达到了上述目的。

  对于风机行业的量大面广的产品(主要指通风机),主要采取组织有关院所、高校与企业相结合,研制开发节能风机产品。

  ( 1 )研制开发矿用风机。研制中、小型煤矿用轴流和离心式通风机,每台可节电 7500kW · h 。

  ( 2 )研制新型高效局部通风机。每台可节电 1.2 万 kW · h ,年产量可达 930 台左右,可节电共 1116 万 kW · h 。

  ( 3 )研制各种锅炉用高效节能风机。年产量可达 2 万台,可节电 1 亿 kW · h 。

4.3.2 风机用户的潜力与对策

  提高风机本身的效率当然是基本的、重要的。风机研究单位和风机制造厂努力于搞三元流动叶轮设计, CAD/CAM 一体化等项目,为使风机效率提高 1% ~ 3% 而绞尽脑汁;可是,现场使用中很多风机效率丢失 10% ~ 30% 却没有引起广泛的重视。也就是说,风机使用单位的节能潜力更大。设计、制造单位与用户结合,找出风机使用中存在的问题,是发掘风机节能潜力最有效的途径。

  风机使用中经常存在的主要问题有如下几个方面。

  ( 1 )风机选型不当。一是对所需要的风量与压力层层加码。出现这种现象有技术问题,有人为问题,也有现行设计规范和其它方面的问题。如一些非专业人员选择风机时缺少计算,缺乏调查分析,只靠手头已有的样本。有的设计主管人员保守求稳,计算风量、风压偏大,忽略经济性分析。更多的是管路系统设计安装质量差,维护管理水平低,难以考虑的因素多,这也给设计人员带来困难;二是风压选择过大或过小。风压选择过大将导致实际风量增大,会引起功率加大,耗能增加,初投资上升,尺寸及质量增加等一系列后果;风压选择过小会导致风量不足,不能满足生产需要。另外,电动机长期处于低负荷运转,效率低。

  ( 2 )风机不检测、无调节或调节不完善。很大一部分风机处于非满负荷工作,如果不进行适时必要的调节,就会造成风机、电动机低效运行,浪费能源。据对某钢铁公司的调查结果发现,除烧结厂的烧结鼓风机、发电厂的锅炉鼓、引风机配有较好的调节装置外,其余几乎无调节或只采用出口或进口挡板节流调节。就其数量而言,约 90% 的风机无调节,检测就更谈不上了。有些风机本身虽配有调节装置,但弃之不用,这并不是个别现象。

  由于现场对风压、风量的需要不够明确,再加上缺少必要的调节,即使选择了高效风机也无济于事,即所谓高效风机低效运行。

  据东北、内蒙古煤炭工业联合公司的调查,国务院提出风机运行效率达到 70% 以上,而合格者竟不足 10% ;运行效率低于 55% 者却高达 60% 之多。负荷率大于 76% 的仅占 15% ,而低于 60% 的竟达 65% 以上。由此可见节能潜力极大。

  ( 3 )风机管网布置不合理。

  ( 4 )科学管理水平低。有相当数量的风机在现场处于无人管理或有名无实的管理状态中。有的风机长期处于不合理运行,某些现场人员只求可靠运行却不问节能与否。据对某大型钢铁公司的调查发现,现场风机有“三多”,即陈旧的风机多、自制的风机多和应淘汰的风机多,严重地违背了国家经委和原机电部规定的“三不准”(不准制造、不准使用及不准选择应淘汰的风机)的规定。

  另据对某钢铁公司 12 个工厂的调查表明:在风机的总拥有量 661 台中,属于应淘汰之列的竟达 457 台,占总数的 69.1% 。有的厂甚至应淘汰的设备为 100% 。还有,在不需要风机时,风机仍在恒速运行的现象亦并非罕见。

  此外,对节能的重要意义认识不足,基础资料不完整,管理机构不健全,规章制度不完善,也是管理水平低的一些表现。

  总之,我国风机节能潜力很大。国家能源短缺,特别是全世界的原油价格居高不下,煤炭价格上扬,从而导致电价上涨,一方面要开发能源,另一方面也要大力节能。把节能视为第三能源,则是节能工作的最高准则。
                                            
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