高炉风机经济运行探讨

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

Discussion on Economic Operation of Blast Furnace FanTIAN Jun(No.J Energy Sources Plant of Macoshan Iron＆Steel Co.，Ltd.，Maanshan，Anhui 243000，China)Abstract]In order to make the blast furnace fan economicaly operate，the fan structureis analyzed.It points out the factors of affecting economic operation of the fan.The measuresto improve operation economy of the fan are used.The obvious economic effects have beenobtained。

Key words]axial flow compresor；economic operation；factor；analysis1 前言高炉鼓风机是高炉炼铁系统中大容量、高能耗设备。马钢老区七座高炉，均由电动轴流压缩机供风，累加实际运行总功率为 77000 80000 kW，因此，高炉风机的经济运行，对钢铁行业的节能降耗有着举足轻重的作用。多年来，我们-直在分析影响高炉风机经济运行的因素，寻找有效的措施，来实现高炉风机经济运行这-目标。

2 高炉风机经济运行的分析2.1 风机入口进风系统风机入口进风系统主要设备有：空气过滤器和空气脱湿器≌气过滤器是进风系统的主要设备，其关键作用是除去空气中的粉尘颗粒，减少空气中的固体颗粒对风机动、静叶片的磨损，延长设备使用寿命。但同时，空气过滤器不可避免地增加了风机进口阻力，在高炉冶炼要求的压力、风量-定的情况下，风机进口阻力越大，风机能耗越高。我厂高炉风机出口风压因炉型不同，在 0.22 0.42 MPa之间，根据相关计算，进口差压增加 1000 Pa时，风机功率约增加 0.4%。在综合考虑除尘效果、进口阻力及滤筒(料)更换成本的因素，控制风机进口负压可有效降低单耗。在这方面，主要是加强空气过滤器外层滤网的清扫(清洗)，加强过滤器反吹系统的电磁阀、氮气连接管的检查维护，确保反吹自洁的效果。

脱湿鼓风是高炉风机经济运行的有效措施之- ：- 般来说，鼓风湿度由13%降到6%，能增加高炉有效风量 11%左右，节能 7%；同时鼓风减少 1m，水，能够有效提高高炉热风温度，降低炼铁焦比0.7 kg/t。根据我厂实际运行效果统计，在夏季空气湿度较高时，同类型机组，脱湿系统投运时，冷风单耗减低 4.5 kwl/kms，降幅为 5.6%，效果非常明显。

总的来说，脱湿不仅降低风机本身的单耗，而且也降低了炼铁能耗，这也是近年来国内大型高炉脱湿鼓风兴起的主要原因。

2.2 风机、电机系统虽然轴流压缩机设计能达到90%左右的效率，但工况点不同，其效率也会有明显的差别。实际运行中，为了保证机组运行安全，避免机组进入喘振区间，轴流压缩机都设置了防喘振保护，当机组运行工况点接近喘振区时，通过适当开启防喘振阀使风机实际运行工况点离开喘振区，这就是我们俗称的安全偏差”控制。运行过程中，偏差值大小的设置直接影响经济运行效果：偏差大，意味着运行放风的机会大，时间长，放风量也大；偏差小，机组运行安全性低，有进人喘振区的可能。偏差控制，需要结合运行人员技术水平、设备性能、控制系统响应速度乃至季节性对运行工况点的改变等因素。我们通过长期摸索，安全偏差已从投产初期的8%降到5%。有效降52冶 金 动 力METALLURGICAL P( rER2013年第3期总第 157期低了高炉风机运行放风量及放风时间，提高了机组运行的经济性。

轴流风机在运行中，漏气损失也是其影响其效率的因素之-。漏气损失有内部漏气损失和外部漏气损失：在风机内部，动叶片的顶端与缸体之间存在- 定的间隙，经过加压的气流，会有少量通过叶顶间隙产生回流；而在风机出口端，因出气腔内部的高压力，会使-部分气体，通过风机高压端轴封，泄漏到周围环境中。在风机加工制造间隙已定的情况下，要减小这方面的损失，-是安装、检修时要保证叶顶间隙均匀，避免-侧间隙过大；另-方面，每次大修时，要对轴封间隙进行测量，若出现磨损严重、间隙过大，则需更换轴封密封齿片。

对大型电动风机，大多采用同步电机驱动，就经济运行而言，其运行的经济性有二方面：-是单从风机考虑，提高功率因素，减少无功输出，可有效降低冷风单耗；二是根据电网运行要求，适当调节功率因素超前量，加大无功输出，增强对电网的无功补偿功能，这样经济运行虽然在风机上得不到体现，但对电网经济运行发挥了积极作用。有时其经济效益远比单机的节能更明显。这需要根据电网构架，特别是电网用户的类型来具体分析，当电网无功补偿不足时，同步机在电网中发挥的作用会更大，我厂大型同步机运行功率因素调整范围为0.9～0.95之间。

2.3 风机出口送风系统风机出口送风系统的阀门、管道及放风设施等，直接影响到高炉风机的经济运行。逆止阀的偏心结构，在运行中必然增加送风阻力。如何减小逆止阀的运行阻力，主要在逆止阀的选型，大型风机基本都采用带助关装置的逆止阀，既能保证其快速可靠地关闭，又能减少运行阻力；送风管道的阻力损失、热量损失，撒于风机与高炉之间的距离、管径、管道走向以及保温情况，当高炉与风机距离较远时，-般选择管道内流速在 10 m/s以下较经济。根据高炉风机出口压力不同，冷风温度在 180～220℃不等，对于长距离大管径的输送管道来说，其散热损失是非常巨大的，为了提高高炉热风温度，降低高炉燃料，对送风管道进行保温是节能降耗的必要手段。

高炉风机运行-段时间后，其防喘振阀、急速减压阀等由于在运行中受到高速气流的冲刷，阀门密封面都会产生磨损，出现泄漏。其泄漏量较大时能达到 30 70 m3/min，损失极其可观。因此在风机运行中，要定期检查防喘振阀、急速减压阀等泄漏情况，及时更换磨损的阀门密封面，才能更好地保持系统运行的经济性。

3 安全运行是最大的经济运行高炉风机是-套复杂的机械、控制系统的组合体，任何-个环节的故障，都有可能影响到高炉的正常供风。在以往的运行历史中，电气系统的故障、仪控故障、动力油系统故障都曾引发过跳机，尤其是控制系统故障引发的跳机较为常见。因此，加强设备本体维护，定期更换动力油系统密封件，定期进行电气设备的检验，是风机安全运行的保护措施之-；对故障易发的仪控系统，重点关注：保护跳闸系统、静叶控制系统、防喘振控制系统等的可靠性。既要保证设备本身安全，又要保证运行供风安全。

高炉风机是高炉生产中的重要设备，对高炉的连续稳定运行至关重要。-旦运行中的高炉风机故障断风，将会导致高炉铁水倒灌，风口被堵的严重事故，对炼铁生产造成巨大损失。但是，如果风机故障时，仍能维持高炉-定的供风量，而不是彻底断风，则-般不会造成堵风口事故。而且供风恢复正常后，高炉的恢复也快得多，高炉的故障损失将会大大降低。因此，为了保证高炉的安全运行，我们在高炉风机的供风系统中，在相邻的二条送风管道上，建设了自动拨风系统。自动拨风系统对相关的二台风机运行情况进行在线检测，-旦发现其中-台机组故障跳机，立即自动启动运行，调整运行机组负荷，用-台风机同时向二台高炉送风，维持故障风机对应高炉小风量运行。我厂自动拨风系统曾多次在运行中发挥作用，避免了事故扩大化，用事实证明了安全运行是最大的经济运行。

4 结束语随着社会的进步，低碳发展是社会对我们要求，尤其是钢铁企业这类高能耗工业，节能降耗既是我们应负的社会责任，也是我们降低产品成本，增强市澈争力的有效途径。有时经济运行与安全运行、经济运行与检修成本之间，也会出现-些不协调，高炉风机的经济运行是-项系统性的工作。我们对此将继续努力并希望与同行们共同探讨。

收稿日期：2013-01-04作者简介：田俊(1961-)，男，研究生学历，高级工程师，现从事能源动力专、Ik技术与管理工作。