套筒窑罗茨鼓风机的变频节能改造

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1、套筒窑罗茨鼓风机的变频节能改造陈娟/安徽工业大学摘要：分析了罗茨鼓风机变转速工作特性和变频调速控制的节能原理。通过对系统风机变频改造后的运行实践，表明风机采用变频调速控制运行，性能稳定可靠，能够获得显著的经济效益。关键词：罗茨鼓风机；变频调速；节能中图分类号：TH444文献标识码:B文章编号：1006-8155（2008）05-0061-04TransformationonFrequencyConversionandEnergy-savingforBaskLime-kilnRootsBlowerAbs

2、tract:Thispaperhasanalyzedtheworkingcharacteristicsofvariablespeedandenergy-savingprinciplesofcontrollingfrequencyforrootsblower.Throughtheoperatingpracticeaftertransformationonfrequencyconversionoffan,itshowsthattheperformanceisstableandreliableafterap

3、plyingthefrequencyconversiontocontrolfan’soperatingandtheeconomiceffectobtainedisnotable.Keywords:rootsblower;frequencycontrol;energy-saving0引言梅山套筒窑工程是梅山炼钢工程的重要配套项目，是亚洲第一座从德国贝肯巴赫公司引进的日产500吨气烧套筒窑。活性石灰是铁水预处理、钢水炉外脱磷以及氧气顶吹转炉、顶底复吹和电炉炼钢的造渣剂，它对强化冶炼过程、降低炉料消耗和改进

4、钢质量都有重要作用。所以采用高效活性石灰是炼钢工艺中很重要的一个方面。罗茨鼓风机是套筒窑生产供风系统的关键设备，也是耗电比较大的设备。两台罗茨鼓风机将驱动空气打入热交换器中。驱动空气在热交换器中被废气预热，预热后的驱动空气进入环形导管，由环形导管分配到6个喷射器中。并且流动气体和被预热的成品灰冷却空气由喷射器抽吸,通过循环气体进口进入下内筒，然后通过安装在上拱桥里的6个陶瓷质循环气体导管导出下内筒，由喷射器驱动空气分别打入6个下部燃烧室。罗茨鼓风机型号为RF245，其额定工况参数：流量Q=88m3/m

5、in,转速n=980r/min，进气压力p=101.3kPa,升压Δp=58.8kPa；驱动电机为Y132M2-6型三相异步电动机。在套筒窑生产时，需根据生产负荷、现场工艺要求调节进入窑体的风量，系统运行近两年来，一直工作在欠载状态，部分风量经旁路放空，造成能源严重浪费。根据本系统的运行数据统计，罗茨鼓风机工作时的流量一般为额定流量的70%～80%，即所消耗的电能有20%～30%通过放空被浪费掉了。同时，在放空过程中，噪声很大，达到110dB。因此，对罗茨鼓风机进行节能改造有着显著的经济和环境效应。1

6、罗茨鼓风机节能改造方法的确定1.1罗茨鼓风机的特点罗茨鼓风机属容积回转式风机，其工作特点是当转速一定而压力在允许范围内加以调节时，流量的变动甚微，转速和流量之间保持正比的关系。采用旁路调节法不能改变罗茨鼓风机的吸气量，所以风机始终在满负荷下运行，无法节能。而改变转速，使风机吸气量发生变化，其功率消耗也随之改变。所以，对罗茨鼓风机进行变速调节就可达到节能的目的，而调速方法也较多。若改为变频调速方式调节风机风量，即能减少风机电耗的浪费。在几种调节方法中，变频调速技术最为先进，它只需通过调节供电电源频率大小

7、，改变电机转速，即可达到调节罗茨鼓风机流量的目的，而且变频调速效率高，调速性能好，调速改造方便。因此，决定采用变频调速技术对罗茨鼓风机进行技术改造，不但可达到节能目的，同时也可提高装置的自动控制水平。1.2罗茨鼓风机与离心通风机的特性对比___________________________收稿日期：2007-12-10南京市210039罗茨鼓风机与离心通风机的特性有着显著的区别，其特性曲线见图1[1]。6图1罗茨鼓风机与离心通风机特性曲线对比离心通风机在工作过程中，允许出口阀门关闭且不会造成出口压力

8、的剧烈上升而引起风机的过载损坏，轴功率甚至还会有所下降。而罗茨鼓风机，在出口阀门关闭的情况下流量变化不大，会因出口压力的迅速增高、轴功率上升导致过载而损坏风机。离心通风机所能达到的最大出口压力可由特性曲线表达式p1／p2=(n1／n2)来表示，其大小与转速的平方成正比，轴功率与转速的3次方成正比。而根据罗茨鼓风机的容积回转特性，可以近似地认为风机所能达到的最大压力与转速无关，即不同转速下所能达到的最大压力维持不变，流量与转速成正比，实际测量数据也证明了这