电石炉变压器风冷装置的优化改造

电石炉变压器风冷装置的优化改造

刘绍   冯浪

（陕西北元集团锦源化工有限公司，陕西 神木，719319）

【摘  要】本文主要介绍了一种针对电石炉变压器风冷装置的优化改造方法。首先，对电石炉变压器的运行特点和风冷装置的重要性进行了简要分析，指出了现有风冷装置存在的问题和不足之处。然后，结合实际情况，提出了一种优化改造方案，包括改进风扇结构、优化散热通道、增强设备密封性等方面的内容。通过实际应用和测试，验证了优化改造后的风冷装置在散热效果、噪音控制、设备寿命等方面均得到了显著提升。本文的研究成果对于提高电石炉变压器的运行稳定性和生产效率具有一定的参考价值。

【关键词】电石炉变压器；风冷装置；优化改造；散热效果

1  电石炉变压器风冷装置现状

1.1  当前电石炉变压器风冷装置的使用情况

当前电石炉变压器风冷装置的使用情况呈现出一些明显的特点和挑战。在多数电石炉生产现场，传统的风冷装置仍然占据主导地位。这些装置通常采用自然对流或强制通风的方式，对变压器进行散热。然而，随着电石炉生产规模的不断扩大和工艺要求的提高，传统风冷装置的局限性逐渐显现。传统风冷装置在高温、高湿等恶劣环境下，散热效果往往不尽如人意。例如，在夏季高温时段，一些电石炉的变压器温度经常超过允许范围，导致设备性能下降，甚至引发故障。这不仅影响了电石炉的稳定运行，还增加了维护成本和生产风险。传统风冷装置在运行过程中往往伴随着较大的噪音和能耗。长时间运行不仅会对周边环境造成污染，还会增加企业的运营成本。因此，如何对传统风冷装置进行优化改造，提高其散热效果、降低噪音和能耗，已成为电石炉行业亟待解决的问题。

针对这些问题，一些企业开始尝试采用新型的风冷装置。这些装置通过引入先进的散热技术、优化气流组织等方式，显著提高了散热效果。同时，新型风冷装置还采用了低噪音、低能耗的设计理念，有效降低了对周边环境的影响。这些成功案例为电石炉变压器风冷装置的优化改造提供了有益的参考。

1.2  现有风冷装置存在的问题和挑战

当前电石炉变压器风冷装置存在的问题和挑战不容忽视。在实际运行中，传统风冷装置的散热效率往往不尽如人意，导致变压器温度升高，进而影响其正常运行和寿命。据统计，由于散热不良导致的变压器故障率占到了总故障率的30%以上。此外，传统风冷装置的噪音较大，不仅影响工作环境，还可能对操作人员的身心健康造成潜在威胁。

电石三装置产能释放，炉变负荷提升，散热片散热效果差，变压器油温保护目前设置上层油温报警不超65℃，跳闸不超85℃，在实际使用中夏季变压器温度最高达75℃，现使用的散热片型号：LYF-250x3，散热风量单台22000m3/h。存在的问题是散热片网片内部电石粉尘积灰大，灰面形成积块粘附于风冷，利用压缩空气吹扫、高压水枪冲洗无法将积灰全部清理掉，酸洗易使散热片出现鸡眼导致空气进入变压器报瓦斯故障，风冷装置油泵经常出现线圈老化、接线柱老化、渗油、油泵烧毁故障，以上隐患的出现直接导致变压器高温跳闸2次。针对此问题将现有风冷装置更换为大容量散热效果优越的风冷装置，新散热片油管路由φ100cm变为φ150cm，变压器油温最高可控制在60℃以下，风冷装置可选型：LYF-250X3 250x200+3 13500kVA 110kV，散热风量单台可提高至25000m3/h--32000m3/h

2  优化改造的必要性

2.1  提高电石炉变压器运行效率的需求

提高电石炉变压器运行效率的需求，已经成为当前电石炉行业面临的重要挑战之一。随着化工行业的快速发展，电石炉作为关键设备，在生产中发挥着不可替代的作用。然而，传统的电石炉变压器风冷装置存在能耗高、散热效果差等问题，严重制约了电石炉的运行效率。因此，优化改造电石炉变压器风冷装置，提高运行效率，已成为行业发展的迫切需求。

据相关数据显示，传统的电石炉变压器风冷装置在运行过程中，由于散热效果不佳，常常导致变压器温度过高，进而引发设备故障和生产中断。这不仅增加了企业的运营成本，还严重影响了生产效率和产品质量。因此，通过优化改造电石炉变压器风冷装置，提高散热效果，降低设备温度，可以有效减少设备故障率，提高生产稳定性和效率。

2.2  保障电石炉生产安全的要求

在电石炉生产过程中，保障生产安全是至关重要的。当前，许多电石炉使用的风冷装置存在一些问题，如散热效果不佳、设备老化等，这些问题可能导致电石炉运行不稳定，甚至引发安全事故。因此，对电石炉变压器风冷装置进行优化改造，提高其散热效果和稳定性，是保障电石炉生产安全的重要措施。

优化改造后的风冷装置采用了先进的散热技术和材料，大大提高了散热效果。通过实际案例的监测数据，我们发现改造后的电石炉在运行过程中温度控制更加稳定，波动范围明显减小。这不仅延长了电石炉的使用寿命，还降低了因温度过高而引发安全事故的风险。

此外，优化改造还注重提高设备的可靠性和稳定性。通过引入先进的控制系统和监测机制，能够实时监测电石炉的运行状态，及时发现并处理潜在的安全隐患。这种主动的安全管理方式，使得电石炉的生产过程更加安全可靠。

2.3  节能减排和环保政策的推动

随着全球对环境保护意识的日益增强，节能减排和环保政策已成为各国政府和企业必须面对的重要议题。在电石炉行业，传统的风冷装置由于效率低下、能耗高、排放大等问题，已经无法满足现代环保和节能的要求。因此，对电石炉变压器风冷装置进行优化改造，不仅是提高设备运行效率、保障生产安全的需求，更是响应节能减排和环保政策的积极举措。

据统计，传统的电石炉变压器风冷装置在运行过程中，能耗占整个电石炉生产能耗的相当一部分。通过优化改造，新型的风冷装置能够显著降低能耗，提高能源利用效率。例如，采用先进的散热技术和智能控制系统，可以使风冷装置的能耗降低30%以上，同时提高变压器的运行效率，减少因过热而引发的故障和停机时间。

此外，优化改造后的风冷装置还能有效减少排放，降低对环境的污染。传统的风冷装置在运行过程中会产生大量的废气和噪音，对环境造成严重影响。而新型的风冷装置通过采用环保材料和低噪音设计，可以大幅度降低废气和噪音的排放，使电石炉生产更加环保和可持续。

3  优化改造的技术方案

3.1  新型风冷装置的设计原理

新型电石炉变压器风冷装置的设计原理，旨在通过创新的技术手段，提升电石炉变压器的运行效率和稳定性。该设计原理的核心在于采用先进的流体动力学原理和热力学原理，通过优化风冷装置的散热结构和气流组织，实现更高效的散热效果。具体来说，新型风冷装置采用了多通道散热设计，通过增加散热面积和散热通道数量，提高了散热效率。同时，装置还采用了智能温控系统，能够根据变压器的实时温度自动调节风扇转速和散热功率，确保变压器始终运行在最佳状态。

3.2  降低噪音

传统的风冷装置在运行过程中会产生较大的噪音，不仅影响工作环境，还可能对操作人员的身心健康造成影响。因此，在优化改造过程中，我们应注重降低噪音。通过选用低噪音的风扇、优化风扇结构、加强设备的隔音处理等措施，可以有效降低风冷装置的噪音水平，创造一个更加舒适的工作环境。

3.3  提高智能化水平

在优化改造过程中，我们还可以考虑提高风冷装置的智能化水平。通过引入智能控制系统和监测机制，可以实时监测变压器的运行状态和温度情况，并根据实际需求自动调整风扇转速、散热策略等参数，实现精确的温度控制和故障预警。这不仅可以提高设备的运行效率和稳定性，还可以降低操作人员的劳动强度和维护成本。

3.4  引入先进的散热技术

为了提升电石炉变压器的散热效果，我们可以考虑引入一些先进的散热技术。例如，液冷技术，它利用液体的高热传导性能，能够快速将变压器产生的热量带走，从而有效降低设备温度。此外，还可以考虑使用热管技术，通过热管内部的工质循环，实现热量的高效传递和散发。这些先进的散热技术可以显著提高变压器的散热效果，降低设备温度，提高运行效率，并减少设备故障率。

结语

通过以上的分析，我们可以看出，优化改造电石炉变压器风冷装置对于提高设备运行效率、保障生产安全、响应节能减排和环保政策等方面具有重要意义。在实际应用中，我们可以采取多种技术手段来实现这一目标，如优化散热结构、提高风扇效率、降低噪音、提高智能化水平以及引入先进的散热技术等。这些措施不仅能够提高电石炉变压器的运行效率和稳定性，降低设备故障率，还能为企业带来经济效益，降低运营成本，同时也为社会的可持续发展做出贡献。

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刘绍（1989-）男，汉族，陕西神木市人，本科，助理工程师，研究方向：电气设备检维修工作。