節(jié)能改造論文范文

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第1篇

濟水苑小區(qū)（一期）位于濟源市濟源大道與愚公路交叉口，共19棟樓，總建筑面積為10.6萬m2。小區(qū)竣工時間為2003年，均為6層，磚混結(jié)構(gòu)，項目采暖能耗偏高，但部分用戶室內(nèi)溫度不達標，用戶滿意度極低。通過調(diào)查分析，該小區(qū)外墻采用240mm厚燒結(jié)粘土磚，未做保溫，外窗為單框單玻普通鋁合金推拉窗，屋面保溫材料為50mm厚擠塑聚苯板；小區(qū)建筑的供熱系統(tǒng)是傳統(tǒng)的上供下回雙管系統(tǒng)，未進行分戶計量，大部分散熱器支管上未設(shè)置溫控閥；采暖系統(tǒng)供熱為城市集中蒸汽供熱，經(jīng)小區(qū)換熱站送至熱用戶，換熱站內(nèi)未安裝熱計量及調(diào)溫裝置，小區(qū)部分樓棟熱用戶室內(nèi)溫度未達到設(shè)計溫度，室外供熱管網(wǎng)系統(tǒng)存在明顯的水力失衡現(xiàn)象。為了降低采暖能耗，提高人體熱舒適度，該小區(qū)節(jié)能改造勢在必行。

2、節(jié)能改造內(nèi)容

既有建筑節(jié)能改造，是指對不符合民用建筑節(jié)能強制性標準的既有建筑的圍護結(jié)構(gòu)、供熱系統(tǒng)、采暖制冷系統(tǒng)、照明設(shè)備和熱水供應設(shè)施等實施節(jié)能改造的活動。對既有居住建筑進行節(jié)能改造前應首先進行抗震、結(jié)構(gòu)、防火安全評估，對不能保證繼續(xù)安全使用20年的建筑不宜開展建筑節(jié)能改造，或者對此類建筑應同步開展安全和節(jié)能改造。小區(qū)節(jié)能改造工程于2012年4月開始，2012年10月結(jié)束。改造內(nèi)容主要包括：室內(nèi)采暖系統(tǒng)熱計量及溫度調(diào)控改造、熱源及管網(wǎng)熱平衡改造、建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造。

2.1室內(nèi)采暖系統(tǒng)熱計量及溫度調(diào)控改造

室內(nèi)采暖系統(tǒng)改造應以溫度調(diào)控和熱計量為手段、實現(xiàn)建筑節(jié)能為目的，優(yōu)先實行熱源計量和樓棟計量。改造后的室內(nèi)采暖系統(tǒng)既要滿足室溫可調(diào)和分戶計量的要求，又要滿足運行和管理控制的要求。該小區(qū)原建筑的供熱系統(tǒng)為上供下回雙管系統(tǒng)，末端為散熱器采暖，供暖用戶均未安裝熱計量表，大部分散熱器未設(shè)置溫控閥，用戶不能自行調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。本次改造為用戶每組散熱器安裝溫控閥，在采暖用戶入口安裝調(diào)節(jié)閥、過濾器、戶用熱量表及回水管截止閥。

2.2熱源及管網(wǎng)熱平衡改造

熱源的節(jié)能改造方案應技術(shù)上合理，經(jīng)濟上可行。鍋爐、熱力站所采用的調(diào)節(jié)手段應與改造后的室內(nèi)采暖系統(tǒng)形式相適應。室外供熱管網(wǎng)改造前，應對管道及其保溫質(zhì)量進行檢查和檢修，及時更換損壞的管道閥門及部件。室外管網(wǎng)應進行嚴格的水力平衡計算，當各并聯(lián)環(huán)路之間的壓力損失差值達不到要求時，應在建筑物熱力入口處設(shè)置靜態(tài)水力平衡閥。該小區(qū)熱力站位于小區(qū)內(nèi)，通過集中供暖為整個小區(qū)提供熱源，熱力站內(nèi)共4組板式換熱器，二次側(cè)循環(huán)水泵8臺，未安裝總熱量表、變頻器、氣候補償器等裝置。室外供熱管網(wǎng)運行以來，部分管網(wǎng)腐蝕，承壓能力降低；保溫結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損、同時有些管道閥門漏水，調(diào)控不靈活，部分并聯(lián)環(huán)路壓力不平衡，出現(xiàn)冷暖不均的現(xiàn)象。本次改造在熱力站一次供水管段安裝總熱量表，循環(huán)水泵配電柜安裝變頻器，熱力入口安裝平衡閥，更新部分管網(wǎng)、閥門，對破損的保溫結(jié)構(gòu)進行修復。見圖3、圖4。

2.3圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造

建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造的重點可根據(jù)建筑所處的氣候區(qū)、結(jié)構(gòu)體系、圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)造類型的不同有所側(cè)重。改造前應首先對外墻平均傳熱系數(shù)、保溫材料的厚度，以及相關(guān)的構(gòu)造措施和節(jié)點做法等進行分析和評價，確定圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造的重點部位和重點內(nèi)容。應首先考慮透明圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造，提高門窗的熱工性能和氣密性。建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造工程必須確保建筑物的抗震、結(jié)構(gòu)安全、防火和主要使用功能。

3、節(jié)能改造效果計算與分析

通過對該小區(qū)室內(nèi)采暖系統(tǒng)熱計量及溫度調(diào)控改造、熱源及管網(wǎng)熱平衡改造、建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造，小區(qū)用戶能夠自行調(diào)控、按需用熱，提高了供暖房間的舒適度，圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能得到了增強，降低了采暖能耗。具體分析如下：

（1）實現(xiàn)了熱用戶自行調(diào)控、按需用熱

據(jù)了解，小區(qū)未進行熱計量及溫度調(diào)控改造之前，用暖費用一直實行按面積收費，用戶不能自行調(diào)控，室內(nèi)溫度較高時，只能開窗散熱。不僅用戶采暖費用得不到公平合理收取，而且冬季大量燃煤供熱造成了大氣污染和資源浪費。通過室內(nèi)采暖系統(tǒng)熱計量及溫度調(diào)控改造，小區(qū)用戶可以按每天每個家庭的起居、上班規(guī)律適時調(diào)整溫度，實現(xiàn)自行調(diào)控、按需用熱，從而節(jié)省了采暖費用，節(jié)約了能源。經(jīng)實際運行后統(tǒng)計，改造后該區(qū)域的平均供熱能耗量下降25%。

（2）提高了供暖房間的舒適度

由于小區(qū)部分管網(wǎng)存在水力失調(diào)，導致系統(tǒng)流量分配不合理，造成某些區(qū)域用戶室內(nèi)溫度不達標，有時還需要開空調(diào)輔助加熱，降低了供暖標準和房間的舒適度。通過熱源及管網(wǎng)熱平衡改造，整個管網(wǎng)供熱基本達到了熱平衡，克服了“大流量，小溫差”的不合理現(xiàn)象，有效的限制了近端流量，使遠端用戶達到預定的采暖效果，經(jīng)現(xiàn)場實測，遠近端用戶室內(nèi)平均溫度可以達到16℃-22℃，有效地提高了供暖房間的舒適度。

（3）增強了圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能

小區(qū)竣工時，外墻未做保溫，外窗為單框單玻普通鋁合金推拉窗，僅對屋頂做了保溫處理，部分墻體出現(xiàn)水泥皮脫落、外墻涂料風化褪色的現(xiàn)象，原有圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能較差。

（4）降低了采暖能耗，提高了小區(qū)居民的滿意度

由于改造前小區(qū)供暖無計量裝置，因此根據(jù)熱力公司計量收費統(tǒng)計表明：該小區(qū)未改造前2012年度冬季采暖耗氣量0.8萬蒸噸，改造后2013年度冬季采暖耗氣量0.44萬蒸噸，同比耗氣量節(jié)約45%，節(jié)能效果顯著。同時，根據(jù)該小區(qū)物業(yè)公司對在住545戶的調(diào)查，對本次改造工程非常滿意的用戶為234戶、滿意的用戶為207戶、比較滿意的用戶為104戶，分別占總戶數(shù)43%、38%、18%，非常滿意和滿意率為81%，為下一步節(jié)能改造工作的推行建立了良好的群眾基礎(chǔ)和示范效應。

4、結(jié)論

（1）通過采用圍護結(jié)構(gòu)保溫、中空玻璃、供暖系統(tǒng)改造、分戶熱計量等節(jié)能技術(shù)后，該小區(qū)建筑物圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能顯著提高，改造前后節(jié)能率達到45%，節(jié)能效果顯著，同時減少了二氧化碳、二氧化硫等氣體排放，帶來良好經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

第2篇

隨著現(xiàn)代企業(yè)的不斷進步和發(fā)展，效益最大化是企業(yè)永恒的主題。利用新技術(shù)來提高企業(yè)生產(chǎn)裝置的管理水平和節(jié)能降耗已是各企業(yè)首選的手段之一。高壓變頻節(jié)能技術(shù)隨著國內(nèi)一些生產(chǎn)廠家研制水平的不斷提高，已接近世界同行業(yè)的領(lǐng)先水平，并以產(chǎn)品性能穩(wěn)定、價格適宜深得國內(nèi)企業(yè)廣泛接受和應用。

巨化集團公司熱電廠#8爐為280T/H鍋爐，采用雙引風機式，風機型號為Y4-60-11N022.5D，配置功率為630kW，電壓為kV的三相交流異步電動機，風門采用檔板調(diào)節(jié)，正常運行開度為50%左右，形成檔板兩側(cè)風壓差，造成節(jié)流損失;同時風機檔板執(zhí)行機構(gòu)為大力矩電動執(zhí)行機構(gòu)，故障較多，風機自動率較低。為此我們對引風量調(diào)節(jié)進行變頻調(diào)速技術(shù)改造，以達到節(jié)能降耗及提高調(diào)節(jié)自動化水平?，F(xiàn)就改造過程中的一些工作情況介紹如下。

2變頻器容量的選擇

一般情況下變頻器容量大小的選擇與電動機容量相同，這樣能滿足電機在額定出力內(nèi)進行不同轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。但在現(xiàn)實生產(chǎn)工作中，根據(jù)實際運行工況來選擇合適的變頻器容量，既能滿足生產(chǎn)需要，又能節(jié)省變頻器投資及減少配套設(shè)施。我們根據(jù)我廠#8爐引風機的配置及正常運行工況，了解到當時設(shè)計人員考慮風道內(nèi)裝有脫硫裝置以及檔板開度在70%左右調(diào)節(jié)特性較好，所以配置了630kW的電機。同時我們也對額定工況下引風機功率進行了分析，在各種工況下引風機功率都不會大于350kW。我們認為如果采用變頻調(diào)速，風門全開，節(jié)流損失會較大減少，風機的功率將更不會大于350kW。為此，選擇容量為400kW的變頻器應能滿足上述風機在各種工況下不同轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的要求。

3采用變頻調(diào)速后的效益預測

利用變頻器作為風量的調(diào)節(jié)器，最直接的效益就是節(jié)能降耗。各用戶可根據(jù)自己的的改造對象進行初步分析計算，以了解改造后節(jié)能的投資回報率及風機運行的一些基本參數(shù)。

采用變頻調(diào)速的主要特點是消除或減少檔板的節(jié)流損失，節(jié)能的效果與風機的性能、運行工況、檔板的開度等有關(guān)。下面就例舉我廠#8爐風機改造測算情況作一介紹。

3.1引風機的性能曲線

型號為Y4-60-11N022.5D，其風機性能參數(shù)如表1所示:

3.2引風機的實際測量

我廠2002年9月9日的測試結(jié)果如表2。

3.3利用相似理論分析風機采用變頻后的參數(shù)

圖1中AB曲線是風機性能曲線，在近似額定轉(zhuǎn)速下，表示風機流量與風壓之間的關(guān)系。但在實際運行工況中表2所示，風機全壓、流量參數(shù)只需在圖1中C點運行。在沒有改造前，風機電機轉(zhuǎn)速不能變，只能靠風門節(jié)流。采用變頻調(diào)節(jié)，風門全開，可根據(jù)工況所需的風機全壓、流量來改變轉(zhuǎn)速。根據(jù)風機相似理論，風機性能參數(shù)之間關(guān)系為:

Q/Q0=n/n0

P/P0=(n/n0)2(P/P0)

式中:Q—風機流量

P—風機全壓

n—轉(zhuǎn)速

ρ—介質(zhì)密度

根據(jù)上述關(guān)系以及表2所示的運行工況，風機變頻后的運行性能曲線下移為圖1(abc)所示，其關(guān)系式為:

Qa=QAn/n0(1)

Pa=PA(n/n0)2(ρ/ρ0)(2)

Qb=QBn/n0(3)

Pb=PB(n/n0)2(ρ/ρ0)(4)

3.4相關(guān)參數(shù)估算

(1)表2工況下轉(zhuǎn)速計算:

從圖1(abc)性能曲線所示，為了方便計算，近似認為性能曲線成線性關(guān)系，即:

(Pc-Pb)/(Qc-Qb)=(Pa-Pb)/(Qa-Qb)(5)

由(1)~(5)式可求得變頻后的風機轉(zhuǎn)速為:

(2)風機全壓效率估算:

風機有效功率=全壓*流量/1000

風機全壓效率=有效功率/軸功率

由表1提供的工況A和工況B數(shù)據(jù)可得，風機的全壓效率為0.785和0.726。因此變頻調(diào)速后的風機全壓效率可按0.75進行估算。

(3)變頻調(diào)速后功率估算

風機有效功率=全壓×流量/1000

風機軸功率=風機有效功率/全壓效率

電功率=風機軸功率/(變頻器效率*電機效率)

其中:變頻器效率取0.96，電機效率取0.95。

3.5效益估算

對比變頻調(diào)速前后的電功率:#1引風機減少電功率230kW，節(jié)電率為67.8%;#2引風機減少電功率195.65kW，節(jié)電率為61.7%。

以上是理想條件下的節(jié)電率。在實際運用中，為了考慮變頻器故障切換為工頻運行時，風門需保留它用。變頻調(diào)節(jié)運行時風門盡管全開，還有一定的阻礙，影響計算結(jié)果。另外，各種運行工況的不同，節(jié)電效果也不一樣。所以實際節(jié)電率要比以上估算結(jié)果有一定的出入。但從以上結(jié)果來看，節(jié)電顯著，值得改造。

4變頻器性能的選擇

利用變頻調(diào)節(jié)技術(shù)無疑要在原有的回路中加裝一套變頻調(diào)節(jié)設(shè)備，也就是說如該產(chǎn)品性能不好，將增加一個設(shè)備故障點,影響機爐的安全穩(wěn)定運行，為此變頻調(diào)節(jié)器的性能選擇至關(guān)重要。我們在選擇時除了考慮一些常規(guī)的性能指標外，還著重注意了以下幾點:設(shè)計上是否相對有其特點，選用的元件是否穩(wěn)定、成熟;產(chǎn)生的諧波分量是否符合有關(guān)標準;電源短時中斷恢復時對其影響程度;個別元件故障時能保持短時間的運行等功能。

目前，市場上高壓變頻器產(chǎn)品較多，變頻調(diào)節(jié)類型也有多種。一般說來，國外有的產(chǎn)品其元件及性能應較好，但價格較高，同時與用戶意見的交流、售后服務(wù)較為困難。

我們在對風機調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造前，收集、了解了國內(nèi)一些調(diào)節(jié)裝置的資料，并進行了比較，最后選擇了北京利得華福技術(shù)有限公司的產(chǎn)品，其主要特點有:

(1)該裝置由移相變壓器、功率單元和控制器組成。移相變壓器副邊繞組分為三相，21個功率單元，每相由7個功率單元串聯(lián)構(gòu)成，每個單元的主回路相對獨立，可等效為一臺單相低壓變頻器，便于采用現(xiàn)有的成熟技術(shù)。

(2)每個功率單元電路為基本的交-直-交單相逆變電路，整流側(cè)為二極管三相全橋，構(gòu)成30脈沖整流方式，通過對IGBT逆變橋進行正弦PWM控制，得到每個單元的輸出。然后將每相7個單元的輸出串聯(lián)成星形接法，通過對每個單元的PWM波形進行重組，得到階梯正弦PWM波形。這種波形正弦度好，dv/dt小，諧波分量少于國家規(guī)定標準。

(3)當某一個單元出現(xiàn)故障時，內(nèi)部軟開關(guān)自動導通，將此單元旁路，由其他單元的繼續(xù)運行。

5引風機變頻器的控制與調(diào)節(jié)

我們所應用的HARSVERT-A06/050變頻器可通過在控制柜門“遠控/本控”開關(guān)的切換實現(xiàn)“本機控制”與“遠方控制”。我廠“遠方控制”與原有的DCS連接，在引風機控制畫面中增加了變頻器畫面，與變頻器輸出接口聯(lián)接，進行數(shù)據(jù)通訊，運行人員可以通過DCS中的畫面對引風機和變頻器的工作電流、轉(zhuǎn)速以及運行、停止、故障等狀態(tài)進行實時監(jiān)控。另外，變頻器的控制調(diào)節(jié)還通過負壓調(diào)節(jié)器接受爐膛負壓信號和來自送風系統(tǒng)的前饋信號，綜合運算后經(jīng)手、自動切換單元輸出4~20mA到變頻器的控制端，調(diào)節(jié)變頻器輸出電源的頻率，從而改變電動機的轉(zhuǎn)速，改變引風量，達到穩(wěn)定爐膛負壓的目的。

與常規(guī)的控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)比較，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運行操作方式基本不變，主要區(qū)別在于由調(diào)整引風門開度改為調(diào)節(jié)引風電動機轉(zhuǎn)速。為了保證生產(chǎn)的連續(xù)運行，當一臺變頻器故障時，聯(lián)跳相應引風機開關(guān)，短時出現(xiàn)單邊運行。將故障變頻器隔離后，引風電動機可切換為工頻運行，風量仍由風門檔板調(diào)節(jié)。

6系統(tǒng)調(diào)試

變頻器安裝后，投入系統(tǒng)運行前還需進行必要的調(diào)試，其目的主要是檢查所選擇的變頻器其性能、功能是否達到設(shè)計要求以及滿足實際生產(chǎn)需要。主要內(nèi)容有:

(1)具備條件:

a)相關(guān)變頻器工作的一、二次設(shè)備安裝、組態(tài)完畢;

b)變頻器柜內(nèi)變壓器耐壓試驗、直流電阻測量合格;

c)6kV電纜、變頻器閘刀柜內(nèi)支持瓷瓶、避雷器等試驗合格;

d)檢查各接線正確、緊固;

e)變頻器參數(shù)設(shè)置正確;

f)引風機等機務(wù)設(shè)備具備試車條件。

(2)試驗項目:

a)閘刀閉鎖功能試驗:主要檢查出線閘刀和旁路閘刀的機械閉鎖功能;“高壓允許合閘”閉鎖功能;防止帶負荷拉合閘刀功能。

b)靜態(tài)調(diào)試:將變頻器控制電源送上，引風機開關(guān)處于試驗狀態(tài)。檢查“本機控制”(觸摸屏控制)、“遠方控制”(DCS控制)時的開關(guān)動作狀態(tài)及變頻器面板、DCS畫面上的各種狀態(tài)顯示是否正確對應。

c)動態(tài)調(diào)試:引風機開關(guān)、變頻器柜將正式通電。分別檢查“工頻旁路”狀態(tài)以及“變頻控制”狀態(tài)下，在DCS上或變頻器面板上操作引風機、變頻器的啟、停、調(diào)是否正常，轉(zhuǎn)速、電流是否下確;在“工頻旁路”狀態(tài)時與“變頻控制”狀態(tài)時的轉(zhuǎn)向是否一致;在“變頻控制”時人為模擬故障保護動作、信號是否正確。

d)帶負荷試驗:主要了解正常運行工況下引風機、變頻器的風量、電流、轉(zhuǎn)速(頻率);檢查變頻器額定輸出電流時的電機轉(zhuǎn)速、變頻器頻率。以便確定變頻器的“始動頻率”值以及是否投用限流功能。

e)動力電源切換試驗:變頻器在正常運行時,電源發(fā)生短時波動或工作廠用電中斷備用電切換成功,這時變頻器應不發(fā)生跳機。

7變頻改造后的效果

(1)效益比較:

我廠#8爐#1、#2引風機于2003年7月1日改變頻調(diào)節(jié)正式投用，7月8日測試數(shù)據(jù)如表4:

從表2、表4中可以看出，經(jīng)變頻改造后，在滿足鍋爐負荷約260T/H燃燒的情況下，風機輸入功率明顯減少，分別由339.00kW、317.00kW降到162.00kW、167.143kW;風機單位電耗也由1.282kWh/t、1.219kWh/t降到0.608kWh/t、0.623kWh/t，節(jié)電率分別為52.57%、48.89%，每年可節(jié)省廠用電200多萬kWh。

(2)改為變頻調(diào)節(jié)后，對其它設(shè)備的影響有:

a)避免了電動機啟動時對電機的沖擊損害。

b)提高了引風機的自動控制能力。

c)由于轉(zhuǎn)速的降低,對風機的葉輪、軸承等壽命得以延長。

8結(jié)束語

我廠變頻裝置于2003年7月1日正式投運以來，由于其他原因變頻器正常中經(jīng)歷了電源中斷切換、單邊引風機變頻器運行等異常情況的考驗。北京利得華福公司生產(chǎn)的高壓變頻器以其可靠的運行性能及良好的節(jié)能效果深得用戶的信賴，值得大力推廣和應用。

參考文獻

第3篇

拆除并更換現(xiàn)有4臺羅茨風機，項目實施后現(xiàn)場工作環(huán)境得到改善，設(shè)備穩(wěn)定性增強，設(shè)備維修成本降低，設(shè)備運行能耗降低。更換后具體指標要求如下:1)風機供風量及出口壓力保持不變，標準狀態(tài)下最大供風量Q=1800m3/h，壓力P=147KPa。2)風機整機運行效率大于80%，葉輪效率大于90%，年運行耗電量節(jié)約15%～20%。3)風機出口最高溫度不得超過環(huán)境溫度+60°。4)風機集氣罩外監(jiān)測噪聲≤85dB(采用風機和羅茨鼓風機噪聲測量方法GB/T2888—91)。

2工程特點及難點

鼓風曝氣是廢水好氧處理中一個重要環(huán)節(jié)，水深越深，充氧能力越強，氧利用率越高，從理論上講，風機出口風壓越高，水池越深，對于廢水站充氧曝氣越有利，但受流體升壓原理、機械加工精密度及設(shè)備性價比的限制，污水處理用風機設(shè)計出口壓力小于1個大氣壓(10m水柱)，好氧池水深設(shè)計低于10m，在該條件下運行穩(wěn)定性及經(jīng)濟性最好。部分鋼廠焦化廢水處理站好氧池池深及配套風機式。寶鋼焦化廢水處理站有好氧池6座，每座長×寬×深=16.00m×16.00m×11.6m(地上5.3m，地下6.37m)，有效水深10.67m。此水深相比較國內(nèi)焦化廢水處理站好氧池池深多為7～8m，有效水深6～7m的條件，對風機的要求更高。合理選擇風機的類型，是該節(jié)能改造項目順利實施的難點和關(guān)鍵因素。

3工程設(shè)計

3.1風機選型

鼓風機由轉(zhuǎn)子、軸、葉輪、軸承、同步齒輪、聯(lián)軸器、軸套、機體、底座、系統(tǒng)等部分組成，按類型可分為:離心式風機、羅茨風機、回轉(zhuǎn)式風機和水環(huán)式風機。污水處理廠多采用離心式風機或者羅茨風機，離心式風機又分為多級離心式風機和單級離心式風機兩大類，根據(jù)工況不同均有實際應用。各類風機的優(yōu)缺點說明，為節(jié)約用地、增加設(shè)備穩(wěn)定性、提高效率節(jié)省能耗，本次設(shè)計采用單級離心式風機替代羅茨風機的方案。單級離心式風機主要有渦輪傳動式、磁懸浮式、空氣懸浮式三種。磁懸浮式及空氣懸浮式單級離心風機對小風量低壓力工況運行效果最好，造價低，經(jīng)濟效益最明顯。在出口壓力大于10m的工況下無運行實績，原因在于隨著風量增大，壓力升高，產(chǎn)品成熟型號的變少，設(shè)備穩(wěn)定性變差，當配套電機用電量高于200kW時，需要增加高低壓變頻器，導致價格陡升，價格優(yōu)勢不明顯。項目綜合考慮一次性投資、運行穩(wěn)定性等因素，本次改造采用渦輪傳動單級離心式風機(以下用離心式風機)的方案。

3.2主要設(shè)備參數(shù)

1)曝氣用離心式風機共設(shè)計3臺(2用1備)，標準狀態(tài)下單臺風量Q=6900m3/h;出口風壓P=147kPa，配套電機N=315kW，電壓3kV，保證系統(tǒng)最大供風能力不變。風機含本體及進口擴壓消聲器、出口柔性接頭、放空消聲器、放空電動閥、出口止回閥、整機隔聲罩、現(xiàn)場控制柜及集中控制柜、專用工具及隨機備品備件。風機吸排氣系統(tǒng)選擇帶進出口導葉，具備進出口導葉連動控制功能。風機配套油路系統(tǒng)及風管的控制及保護?？刂撇捎矛F(xiàn)場操作，中控室監(jiān)控的控制方式。2)離心式風機出口溫度夏季極端氣溫100℃，遠遠高于好氧池實際控制水溫33～35℃，需在每臺風機出口增加空氣換熱器，換熱器處理風量6900m3/h，換熱器進口溫度100℃，出口溫度50℃，設(shè)備進口壓力1.47MPa，出口壓力1.40MPa，換熱器用循環(huán)水進行熱交換，單臺換熱器循環(huán)水用量15m3/h，進口溫度33℃，出口溫度45℃，循環(huán)水就近從地下3m管溝中接出。3)羅茨風機為容積式風機，出風主管徑DN400，風管流速30m/s。改用離心式風機后，若風速過高會導致實際流量—壓力曲線發(fā)生偏移，離心式風機無法在高效區(qū)運行，設(shè)備故障率高、能耗高、使用壽命減少。因此需控制風主管流速理想流速8～10m/s，保證喘振裕度在100%～110%，需將出口主管徑更換為DN700，管材采用不銹鋼304管，路由不變。從風機出口匯總后爬升經(jīng)過缺氧池頂部達到好氧池后分入各用氣支管。

3.3工藝布置

風機區(qū)域占地面積312m2，長×寬=26.00m×12.00m。原地拆除4臺羅茨并更換為3臺渦輪傳動單級離心式風機，單臺設(shè)備基礎(chǔ)長×寬=5.20m×2.60m，空氣換熱器安裝在出口管道上。為保護設(shè)備防止潮濕，頂部加蓋擋雨棚，棚內(nèi)設(shè)計5t電動單梁懸掛起重機1臺，跨度8m。

3.4節(jié)能分析

不同的運行工況，離心式風機在不同流量對應的運行功率。根據(jù)現(xiàn)場實際運行要求，對標準狀態(tài)運行用電對比，結(jié)果如下:1)極端工況(占全年1/4)風量為13800m3/h時，羅茨風機開3臺，離心式風機開100%，年用電量:羅茨風機為578.16×104kW;離心式風機為457.27×104kW。2)正常工況(占全年3/4)風量為9180m3/h時，羅茨風機開2臺，離心式風機開66%，年用電量:羅茨風機為385.44×104kW;離心式風機為15.36×104kW。3)年綜合節(jié)約電量=離心式風機用電量—羅茨風機用電量為82.79×104kW。綜上所述，采用離心式風機對于節(jié)約用電效果好，年節(jié)約用電可達82.79×104kW，年節(jié)約用電19.09%。按工業(yè)用電單價0．79元計，年節(jié)約費用65.4萬元人民幣。

4工程投資及運行效果分析

4.1工程投資

該工程總投資約1000萬元(不含增值稅)，其中:設(shè)備費約700萬元，建筑安裝費約120萬元，動產(chǎn)類材料費約100萬元，其他費用約80萬元。

4.2運行效果分析

設(shè)備投入使用后，運行穩(wěn)定，離心式風機整機運行效率達到82%，葉輪效率95%，隔聲罩外1m噪聲82dB，夏季出口溫度為100℃，節(jié)約年用電量19.09%。總體指標滿足改造目標的要求。設(shè)備更換前，羅茨風機每年需要大修更換軸承，年維護總費用為36萬元。設(shè)備更換后，離心式風機1年僅需更換1次油過濾器濾芯及2次進口空氣過濾器濾芯。可節(jié)約設(shè)備維護費用32萬元/年。綜上所述，采用離心式風機替換羅茨風機，實際運行費用可節(jié)約97.4萬元/年。

5結(jié)語