风机的节能讲解

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1、 技术交流 风机节能潜力分析及主要对策 节能现已成为我国能源资源战略的优先领域，成为 确保国家能源安全、促进技术进步和创新、保护环 境、提高国际竞争力、构建资源节约型社会、促进 社会经济可持续发展的重要驱动力。 风机是我国工业领域最主要的耗能设备之一，属于 量大面广的产品，广泛应用于石油、化工、煤炭及 矿产开采、电力、冶金、环保、城建等国民经济各 领域，据统计风机产品的年耗电总量约占全国年发 电总量的10%左右。 1 概述 1 概述 风机在各工业 领域用电量所 占的比例 金属矿山：30% 钢铁生产：20% 煤炭工业：17% 冶金工业：25% 离心式压缩机 轴流式压缩机 离心式鼓风机 罗茨鼓风机

2、 叶式鼓风机 离心式通风机 轴流式通风机 1 概述 出口压力（或压升） 350kPa 出口压力（或压升） 115350kPa 出口压力（或压升） 15kPa 风机的分类 1 概述 鼓风机 34711台 4.08% 通风机 573759台 67.44% 其它类型 242044台 28.45% 离心压缩机159台、轴流压缩机90台，所占比例0.03% 据统计2005年国内风机总产量850770台，各类风机所占市场份额 1 概述 各类通风机所占市场份额 1 概述 通风机市场份额占据绝对的优势；“其它类” 的风机是按照 用户的具体要求设计生产的非标产品；压缩机占有的市场份 额最小。 国内有能力生产压缩

3、机的企业有：沈鼓、陕鼓、上鼓和交大 赛尔，其余大部分企业均以生产通风机为主。 风机的节能重点是通风机产品。 2 风机的耗能分析 010kW，平均寿命8.9年 1150kW，平均寿命9.5年 51100kW，平均寿命9.8年 100kW，平均寿命10.8年 风机平均寿命 2 能耗分析 通风机的社会保有量预测 2 能耗分析 通风机平均配套功率 100kW的生产企业占50% 100200kW的生产 企业占24% 200kW的生产企业占26% 2 能耗分析 通风机平均运行时间统计 通风机年运行时间为2463.75小时 2 能耗分析 通风机能耗预测 通风机保持现有的效率水平，预计2010年耗电约为816

4、.4亿度，折合 3175.62万吨标准煤；到2020年耗电约为4713.2亿度，折合1.71亿吨标准煤。 3.1 国内现状 风机的内效率低 GB19761-2005 通风机能效限定值和节能评价值 没有相应的鼓风机能效标准 风机系列型谱不全 特别是通风机，用户选用时找不到合适的品种和机号，被迫选用代用型 号的风机，结果导致了多耗电能 风机的配套电动机容量选取偏大 由于国产电动机的规格难以完全满足风机的配套，往往选取高档额定功 率的电动机，造成大马拉小车 的现象 3 风机节能的国内外现状 3.1 国内现状 风机整机装置效率低 变速机构比较落后，如V带、蜗轮副等还广泛应用于风机的传动上，风 机的传动

5、效率低 调节方法比较落后，大部分还是采用调节门调节 管路系统设计不合理 增加了系统的管网阻力，导致风机的设计参数偏大，耗能增加 风机的实际运行效率低 风机的实际工作点偏离最高效率工况点 。在工程设计过程中，由于管 网阻力计算不准确，风机的选型参数富裕度偏大，导致风机实际运行时 不再高效区。比如，我国现行火力设计规程SDJ-79规定，燃煤锅炉送、 3.1 国内现状 引风机的风量富裕度分别为5%和5%10%，风压的富裕度为10%和10% 15%。在设计过程中通常把系统的最大风量和风压附加一部分作为风机 选型的设计值，造成风机选型参数富裕度过大。例如，闵行电厂8号炉 ，其送、引风机的风量富裕度分别为

6、31%和7.3%；风压的富裕度分别为 67.8%和48.4% 风机变工况运行效率不高 。当风机得运行工况改变时，采用了不适宜 的或效率低的调节方法，降低了风机的调节效率 比如，华东电网（苏、皖、沪）10家电厂12.5万kW以上机组共用离心 通风机76台（叶轮切割和改型的有36台），设计点效率都在81%85%之 间（带进气室），测试其中的41台，效率大于70%的有15台，低于70%有 26台，占被测试风机的60%以上。这些风机的导向挡板开度大都在35% 60%之间 3.1 国内现状 管理不善 无严格、科学的开停机规定及措施，过早开机或过晚停机都将造成电能 的浪费 3.2 国内在风机节能中已采取的

7、主要措施 推广使用高效节能风机 改造低效风机，开发高效的系列化的节能风机，广泛推广使用，是 风机节能的根本措施 更换使用中的低效风机 对使用效率低又没有改造价值的风机，逐步淘汰 尽可能采用经济性好的调节方法 利用引进技术开发高效节能风机 上鼓和沈鼓分别引进了德国TLT公司和丹麦诺文科公司的动叶可调轴 流通风机技术 ；成都电力和沈鼓引进了德国KKK公司的静叶可调轴 流通风机技术 ；石家庄风机厂引进了日本荏公司 4个系列离心通风 机产品技术及加工工艺技术；沈鼓引进了意大利新比隆公司的离心 压缩机及日本日立公司DH型离心压缩机技术；陕鼓引进了瑞士 3.2 国内在风机节能中已采取的主要措施 苏尔寿公司

8、的轴流压缩机技术；长鼓引进了日本大晃的罗茨鼓风机 技术等等 通过项目研究开发高效节能风机 合肥通用机械机械研究院，承担“十一五”国家科技支撑计划项目：多 级低速离心鼓风机节能与可靠性技术研究 承担“十一五”国家科技支撑计划项目：典型节能产品能耗评价体系与 规范研究 3.3 国外现状 矿井主通 风机节能 美国矿井主通风机以轴流式为主， 采用动叶可调，节能效果良好。 德国矿井主通风机以TLT公司为代表采用动叶可调 轴流通风机，其运行效率可保持在83%88%。 俄罗斯矿井主通风机使用离心式为主，改进 性能，其最大静压效率从72%增加到88%。 矿井局部 通风机（局 扇）节能 以日本三井三池制作所为代

9、表。采用低噪声混流 式通风机，通过改变叶高和叶片安装角度获得 所需要的性能。该风机的最高效率接近80%。 3.3 国外现状 电厂锅炉鼓、 引风机节能 发达国家电厂锅炉鼓、引风机以轴流式为主， 其最低效率为84%，最高为90%。 烧结风机节能 日本荏原公司生产的叶轮直径为5m的烧结 引风机，其全压效率可达90%；俄罗斯生 产的烧结引风机最高效率可达83%。 高温风机节能 英国Sirocco公司生产的高温风机，采用桨式叶 轮（无盖盘径向直叶片），全压效率可达75%。 3.3 国外现状 排尘风机节能 德国研究结果表明，风机叶片宜采用弧面或斜面，叶 片角控制在3858之内，其全压效率可达87%。 曝气

10、鼓风机节能 瑞士苏尔寿生产的大型离心式曝气鼓风机，调节范围35% 107%，多变效率82%。日本川崎生产的GM型齿轮组装 式鼓风机，其调节范围65%100%，多变效率83%。 高炉鼓风机节能 国外发达高炉鼓风机采用轴流式压缩机，多变效率 最高达90%，全静叶可调，调节范围55%110%。 3.3 国外现状 单级高速鼓风机 丹麦HV-TURBO 公司的齿轮增速 型离心式鼓风机 进口导叶调节， 最高效率90%。 3.3 国外现状 单级高速直联鼓风机 韩国怡和公司单级 高速直联鼓风机， 采用空气悬浮轴承、 直流无刷电机，最高 转速36000r/min、效 率88% 3.3 国外现状 离心压缩 机的节

11、能 英格索兰公司生产的Centac型多轴组 装式压缩机，其等温效率可达74%。 日本日立公司生产的DH型离心 压缩机的等温效率已达82% 日本神户制钢所在引进美国VC型离心压缩机的 基础上，经过改进叶轮的绝热效率为94% 4 风机节能技术的发展趋势 通 风 机 通过应用叶轮、蜗壳等元件的研究成果；提高 制造精度，通风机的效率平均提高5%10% 离心通风机采用三元流动叶轮，效率提高10% 大型离心通风机采用较大直径、较窄宽度叶轮、 较高转速的高效结构，最高效率可达87%以上 高效结构的轴流式通风机，最高效率已达92% 在运行调节节能方面，采用动叶可调；双速电动 机、液力耦合器、变频器等各种方法变

12、速调节 结 构 设 计 和 制 造 运行 4 风机节能技术的发展趋势 鼓 风 机 对蜗壳及叶轮等通流部件的改进，减少涡流 及流动分离的产生，其绝热效率提高5%10% 多级离心式鼓风机，采用进 口导叶连续自动调节，节能率达20% 单级高速离心式鼓风机采用高转速、高压比、半开 式三元流动叶轮，其效率可提高10%。高速直流无 刷电机、空气悬浮和磁力轴承 的应用，单级高速直 联鼓风机省去齿轮箱，低振动、低噪声、节能 4 风机节能技术的发展趋势 压 缩 机 离心式压缩机越来越多地采用三元流动叶轮，使效率平均提 高2%5%。如美国研制的管线压缩机的3种大流量三元 叶轮，叶轮效率可达94%95%；日本的单轴

13、多级离心压缩 机的效率水平也进一步提高，其首级的大流量半开式三元叶 轮的绝热效率达94%。 其调节方式更多地采用汽轮机或燃汽轮机驱动， 以改变转速来达到节能的目的 风机节能途 径与对策 提高风机在设计点和变工 况区的效率，风机本身就是节能产品 提高风机的实际运行效率 5 风机节能的途径与对策 管网系统的合理设计与配置 风机的合理选型 现有现场运行风机的节能技术改造 5.1 主要节能风机产品系列 4-72及B4-72系列离心通风机 用途：4-72系列风机可用作一般工厂及大型建筑物的室内通风换气，B4- 72系列风机可用作易燃和挥发性气体的通风换气 。6号以下最高效率为 86% 、6号以上最高效率

14、为89% G（Y）4-73系列离心通风机 用途：该系列风机为锅炉鼓、引风机，适用于火力发电厂中2670t/h蒸 汽锅炉的鼓、引风机系统，G4-73系列风机亦可用于矿井通风以及一般通 风，最高效率为87% 循环流化床锅炉风机 用途：循环流化床锅炉具有效率高、燃用煤质广、体积小、环境污染少等 特点，是今后重点推广的新型锅炉节能产品，最高效率为87% 9-19、9-26系列高压离心通风机 用途：这两种系列的风机一般用于冶炼炉和高压强制通风的场所，9-19系 列最高效率为81.5%； 9-26系列最高效率为81.2% T35系列轴流通风机 用途：该系列风机主要用于厂房及其它建筑的通风换气，也可在较长的

15、排 气管道内间隔串联安装，以提高管道中的压力。最高效率为77% BKJ66-1系列矿井局部轴流通风机（局扇） 特点：由一级子午加速叶轮、前后风筒和主风筒组成，配用KB型矿用防 爆电机。效率曲线平坦、高效区宽，适用于经常变工况的场合。最高效率 为92%，比JBK型风机效率提高25%。 5.1 主要节能风机产品系列 FZ系列纺织轴流通风机 特点：整个机组由主机、静叶调节装置、扩散筒和集流器等组成。采用双 速防潮电动机驱动，静叶调节装置通过手动机构或用气泵及伺服电机调节 。装置效率80%以上 VARIAX动叶可调轴流通风机 特点：高效率区与电站风机运行时的变工况范围相适应，不论满负荷或部 分负荷运行

16、，风机的效率都较高，节能效益大。锅炉100%负荷时，最高 效率为86.5% 4-71型高效低噪声离心通风机 特点：采用三元流动设计方法，叶片为板型，结构简单、工艺性好、传动 方式与4-72型风机相同，便于更新 。最高效率为90.5% 5.1 主要节能风机产品系列 TLT动叶可调轴流通风机 用途：适用于电厂、隧道、矿井及风洞装置。运行效率在83 88 % KKK系列静叶可调轴流通风机 特点：该系列风机既有进口导叶装置，又有出口导叶装置，以适应工况变 化需要。最高效率86% 2K56系列矿井轴流通风机 特点：风机为双极轴流通风机，可返风。装置的最高静压效率为85.3% DH型离心压缩机 特点：主要用于大型企业的空气动力站及空气分离装置。采用三元流动叶 轮和进口导叶调节，每级叶轮均在最佳转速下工作，级间设有高效率的气 体冷却器，接近等温压缩，传动机构