火力发电企业离心风机节能技术探究

火力发电企业离心风机节能技术探究

胡灿

中国电建集团透平科技有限公司 四川省成都市 600001

摘要：节能是国家能源战略的主要组成部分，各行各业都在挖掘系统和设备的节能潜力，部分火电企业对离心风机叶轮车削技术的应用取得了良好的节能效果。其主要应用原理是根据系统的压力和流量的要求，用切割定律，把叶片切割的到最佳位置，达到节能的效果。      关键字：离心风机 节能　切割定律　效率  比转速      1前言      离心风机在发电厂中应用非常广泛，在节能降耗方面有很大的潜力，离心风机的节能措施很多，这里主要根据该公司密封风机实例来介绍离心风机的切割技术的应用，简述离心风机切割的主要方法和注意事项。      2、离心风机节能的主要因素      离心风机是将流体径向进入叶轮叶片后，主要沿径向流动，叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，提高流体的压能和动能，叶轮旋转中心形成真空，从而使流体连接吸入排出。      离心风机工作的主要几个要素：      2.1转速：是风机性能的关键因素，具体转速的选择必须考虑叶片和叶轮的强度，转速越高的风机性能更强。      2.2叶片：根据风机压头与流量来进行选择大小及数量，叶片分前弯式、后弯式、径向式，后弯式是最经济的一种，弯曲角度在18度左右。      2.3叶轮：叶轮的直径直接关系到风机的出力，叶轮越大出力越大，一般改变风机的出力主要就是通过改变转速和叶轮直径来实现。      2.4流体：流体的特性也是风机选型时不得不考虑的问题，流体的黏度、密度等都会对风机产生影响。      2.5离心风机工作的主要效果的反映在：静压、动压、流量、效率。      风机的效率主要与风机运行产的机械损失、容积损失和流动损失有关，如果考虑风机的节能方案，必须从这三个损失着手。但对于流动损失最大，节能一般从流动损失着手。

 3、离心风机运行中常见的问题       通过对离心风机的检修之后，我们发现致使离心风机工作效率低下的主要原因是灰尘长时间得不到清理，这也是其主要存在的问题之一，那么导致灰尘积攒过厚的原因有二：       3.1，煤气中含尘比较严重。在动力传输的过程中，较多的是使用煤气，在煤气中我们检测到了粉尘、水汽以及其它腐蚀性气体，首先水汽的含量会使叶轮表面潮湿，再加上煤气以及空气中的灰尘影响，会增大叶轮表面对灰尘的吸附能力，其次腐蚀气体会降低叶轮表面的光洁度，尽管离心风机会通过风道进行输送风，但是其风力与灰尘的吸附力相比会比较弱一点，久而久之，叶轮上的灰尘会积少成多，以至于出现给叶轮增加工作负担的问题，这样下来，增加叶轮工作负荷以及风道口变窄会造成离心风机的双重阻碍作用。       3.2，叶片设计不合理。离心风机中的叶片具有不同的叶型，在不同的环境下需要配置不同的叶型，但是对于一个大型企业而言，在不同的生产环节都需要配置离心风机，总体上其配置的数量多达几百台，由于规模大、数量多，很难将工作精细到不同环境，以至于单纯为了追求工作效率，致使出现盲目配置离心风机的现象，并且叶型不匹配也会难以达到预期的效果，反而会降低工作效率和增加维修成本，这也需要引起工作人员的注意，对工作中的环节做到认真负责。

      从目前的技术设备来看，叶型主要包括后弯式、径向式和前弯式三种类型，叶片形状是主要的原因，我们还应该关注叶片的安装角度，安装叶片的角度会影响到叶轮的进出口速度，它们之间呈正比关系，而介质也会随着叶轮的旋转增加能量，进而增加动风压。       关于动风压，起作用主要分解为增加系统能量损失和提高介质动能两个方面，在叶轮转的过程中，其工作原理是将机械能转换为压力能，与此同时介质在风道中流过会与叶片发生摩擦，动风压会随着转换而加大能量的损失，其转换速度越大，损失也会增大。根据理论研究，进出口的安装角度与进出口的速度成正比，其产生的动风压也呈现正相关变化，流动损失也会因动风压的增大而增大，致使出现离心风机效率低下的现象。       4、提升离心风机运行效率的方式方法       4.1、除灰       根据我们上述分析，我们可以发现在介质通过风道的过程中，叶片的转速会增大动风压，在能量迅速进行转化的过程中会出现能量的损耗，转化的越快，损耗也越大。由于在工作中，更多的使用煤气作为工作动力，其所含的粉尘、水汽以及腐蚀性气体都会进一步增加叶轮积灰厚度，这也主要和平时的养护工作不足有关，因此这也在警示每一位相关工作人员及时对我们的相关机器设备进行清洁和维护，除灰是我们提高离心风机的工作效率的主要措施之一。       4.2、根据不同的环境选择不同的叶型       由于企业对离心风机的应用中，数量多，规模大，以至于出现难以做到事事巨细，很多企业也忽略了叶型的选择，在对风机的叶型的选择中，更多的是关注于煤气中的含尘量。叶型主要包括后弯式、径向式和前弯式三种类型，在选择叶型的时候除了可以根据煤气中的含尘量还可以依据进出口的安装角度以及动风压，进出口安装角度与动风压之间呈现正比，但是动风压的增大会进一步降低离心风机的工作运行效率，我们可以根据这点进行选择叶型。       5，离心式风机的主要节能技术

     离心风机在低工况点运行的节能措施有以下几个方面：      5.1用降低风机转速来达到节能效果，如变频调速和液力偶合器调速。      5.2.在风机入口加大阻力来减少风机流量达到节能效果，如入口调节门来控制风机出力。      5.3切割叶片长度，降低风机的压力的流量，达到节能效果。      以上三种节能措施各有好处，第一种节能效果最好，可以适用于不同的工况点。但变频器的费用极高，故障率也高，一般采用在长期运行而且工况变化大的风机。第二种，节能效果最差，但费用极低，一般离心风机安装时就会带用入口调节风门。第三种节能效果好，但不能改造工况点，适用于固定工况下的风机使用。       6、结束语       通过上述的探究，我们可以进一步了解到，离心风机效率低下的主要原因是积灰严重以及叶型不匹配，其中积灰现象是多种因素导致的，其具体涉及到动风压、进出口速度等多方面，但是最根本的是煤气环境，不同的环境会带来不同的影响。在实际工作中，我们考虑的很多因素是需要与实际相符的，那么为了更好地解决这种状况，需要对症下药，从目前的发展状况来看，选择不同的叶型是最佳举措，最主要的是在于人为，认真对待工作，定期进行检查和维护机器，这些都可以在不同程度上来提高离心风机的工作效率。

参考文献：

[1]杨魏, 王福军, 王宏. 离心风机叶片三维反问题优化设计[J]. 农业机械学报, 2018, 043(008):105-109.

[2]文乾, 楚武利. 离心风机蜗壳的优化设计[J]. 舰船科学技术, 2019, 036(002):86-89.

[3]张素梅, 郭培红, 温小萍,等. 多翼离心风机CFD分析及参数优化设计[J]. 风机技术, 2018, 000(004):40-42.