磁悬浮离心鼓风机集中供风系统开发应用

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水泥生产过程中生料化学成分很重要,必须保证熟料煅烧工艺的高质量与高效率。水泥生料都会进行均化处理,均化处理时水泥生产的重要环节。

某水泥厂为了满足均化要求,保证风源的风量与压力,避免各分管道间的互相影响,在各分管道上均安装了独立的罗茨风机,但近两年,罗茨风机老化严重,噪音大,效率低,已无法满足当前生产工况。公司技术员针对生料均化工艺环节,经过多次工艺考察,设计了1套具有恒压力供风能力的磁悬浮离心鼓风机集中供风系统,由1台风机同时向均化库中的大仓外环、大仓内环、小仓进行气力输送,可以达到节省风机节能降耗的目的。

生料均化原理主要是采用空气搅拌及重力作用下产生的“漏斗效应”,使生料粉向下降落时切割多层料面并予以混合。同时,在流化空气的作用下,使沿库内平行料面发生大小不同的流化膨胀作用,有的区域卸料,有的区域流化,从而使库内料面产生径向倾斜,进行径向混合均化。

水泥生产过程中力求生料化学成分的均齐,以保证在熟料煅烧工艺过程中产出高质量的熟料。但进厂的原料(主要成分是石灰石)及煤的化学成分有时波动很大,这给制备合格的生料、煅烧优质的熟料带来困难。根据生料均化的原理可知,压缩空气是均化的唯一动力源,因此压缩空气的压力、风量变化对生料均化起至关重要的作用。

磁悬浮技术是近年来迅速发展起来的一种高效节能环保技术。由于克服了“传统低速电机+齿轮箱或皮带传动系统”的能耗高、噪音大、振动大、故障多等不足,具有无接触磨损、高速高效、无环境污染、调速性能好、功率密度大、运行可靠等特点,每分钟转速可达数万甚至数十万转,电机效率96%以上,可以获得显著的高效、节能、降噪的效果。装备磁悬浮高速电机的磁悬浮鼓风机可以实现定压力、定流量、定转速3种模式的运行,与同工况罗茨风机相比节能30%~40%、降噪30%,寿命长达20a。

水泥厂用一台kw的磁悬浮鼓风机替换原有的3台kw的罗茨风机,三台罗茨风机的实际运行功率为kw,替换为磁悬浮鼓风机后,其实际运行功率为kw,因此,节能率为38.43%。

使用该方案可以解决多台罗茨鼓风机分别为水泥厂均化库的大仓外环、大仓内环、小仓供气带来的资源浪费。改装后,使用1台磁悬浮鼓风机就可以实现3个仓的管道供气,还能够根据压力设定值自动调节电动阀门以达到用户设定值,提高工厂自动化水平。极大程度地实现资源节约。

考虑到水泥厂都有DCS中控系统,对所有设备的开关和设定都由中控室远程控制,故该方法还包括与中控室的通讯功能。使用双绞线将中控室与现场PLC相连接,配置好相应的串口,就能实现本系统的所有功能,能够在中控室设定磁悬浮鼓风机主管道的压力以及大仓外环、大仓内环、小仓3条分管道的压力,无需至设备现场人工设置,同时磁悬浮鼓风机的当前状态也能通过通讯线传输到中控室,在中控室进行显示。

对水泥均化工艺环节运行结果的分析表明,原大仓外环、大仓内环、小仓各自独立的罗茨鼓风机供风系统可以采用1台磁悬浮鼓风机代替;磁悬浮鼓风机的恒压力输出模式与管道压力闭环控制结合可以满足水泥均化工艺质量要求;均化工艺供风系统由罗茨鼓风机升级为磁悬浮鼓风机后节电率达38.43%,噪音低至70分贝,可满足运行工况。




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