脱硫系统中氧化风机存在的问题及改造升级(2)

由 **Admin** 周三二月 04, 2015 1:36 pm

多级离心鼓风机（效率75%）

   Howden单级高速离心鼓风机（效率85-90%）

三、罗茨鼓风机、多级离心鼓风机和单级离心鼓风机的在实际工程应用中的比较

脱硫氧化风机因其压头高，风量大等特点，目前行业内大都采用罗茨风机，而离心式氧化风机国内脱硫行业相对较少，尤其是单级离心鼓风机，也是近几年才逐步推广和使用，从使用情况看，效率高、噪音低、维护成本低，是未来升级换代的主要趋势。罗茨风机、单机和多级离心鼓风机在应用中，几点体会如下：

1、效率方面。为了提高离心风机的出口压力，满足脱硫氧化风的需要，离心鼓风机采用多级形式（D型系列），可以形象地认为三台风机串联，该多级鼓风机与二级罗茨风机不同，二级罗茨风机实际上就是两台罗茨风机串联，而多级鼓风机是一台风机，其内部叶片是同轴多级叶片，和汽轮发电机的形式近似。各级叶轮对流道内气体做功，在离心力的作用下，产生压力和动能。一份资料上说气体压力2/3由叶轮产生，1/3由扩压器定子产生。不论是多级离心风机还是二级罗茨风机，都存在效率低的问题，为何效率偏低，可以简单理解为：气体在不同压力等级之间传递时会有能量损失。采用单级高速离心鼓风机，可以大大提高效率。单级高速风机采用一级叶轮，叶轮采用三元流设计，在使用中的风量大小可根据使用工况变化在较大范围内调节，效率在80%左右最高可接近90%（如Howden的高速离心鼓风机多方效率可达85-90%）；多级离心鼓风机采用多级叶轮，传递过程中效率有损失，一般在75%左右；罗茨鼓风机为容积式风机，通过气腔体积变化实现压力的升高，其效率在70％左右。因此在相同工况下选型时，各种风机的轴功率有一定差异。单级高速离心鼓风机要比相应的多级离心鼓风机节能10%左右，比相应的罗茨鼓风机节能15%左右。效率较低的风机，由于能量损耗，气体温升相对较高，这也是不少罗茨鼓风机都存在出口空气温度高的原因之一，当然有些也存在系统选型设计的原因。不论是罗茨风机还是多级离心风机，都存在效率不高的问题，就效率而言，多级离心风机高于罗茨风机，而单级离心风机高于多级离心风机。即便是进口多级离心风机，如HIBON、Spencer等，效率并不高，约75%，国产的罗茨风机效率约70%。

2、噪声方面

为了保证风量和压力，单级离心鼓风机其转速比一般风机转速要高的多，被称为高速鼓风机，为了实现高速加设增速器，使其转速达到6-7000转，有的甚至达到10000转以上，变速器以固定的传动比满足鼓风机运行转速。由于转速高，对轴承、叶轮、润滑系统等提出了更高的要求。所以在选择时应特别注意这些转动部件的可靠性，在可能的条件下尽量采用进口部件，目前国产的质量和进口相比还有差距。离心鼓风机其噪声水平在95dB(A)内（未经消声处理），且属高频段噪声。而罗茨鼓风机噪声本来较高（达110 dB(A)以上），且为低频段噪声。高频噪声稍加消音措施，容易达到降噪效果，而罗茨鼓风机的低频噪声很难处理，噪声传播远，且会让人的听觉感到非常难受。

从理论上而言，单级鼓风机比罗茨风机和多级鼓风机噪音要低，但实际有些厂家制造的单级高速鼓风机仍有较大噪音，原因大致有：叶轮设计不合理、动平衡不好、安装问题等等。在设备选型、设计、制造、安装过程中要注意这些问题，尽量选择口碑较好的厂家。

3、风机结构方面

罗茨鼓风机采用皮带传动，总体运行比较稳定，但安装或维护不当时，皮带易打滑。高速单级离心鼓风机采用增速齿轮箱+联轴器传动，轴承采用高速轴斜垫式自定位滑动轴承，自带油润滑系统，确保了高速旋转时轴承运转稳定，但整套系统较为复杂，对保护系统要求较高，应优先考虑可靠度较高的产品。目前出现的新型单机高速离心鼓风机，这种风机转速高、噪音低、效率高、通过特殊的叶形和材料，在极高转速下获得高压头，是替代罗茨风机和多级离心风机的理想更新换代产品。一般采用新型的高压头叶片，不仅运行可靠，噪音低，完全满足流量风压要求，还有更高的运行效率。目前，不少电厂倾向于对氧化风机进行改造或更新设备，单机离心鼓风机可能是未来比较普遍采用的一种氧化风机形式。

4、设备造价方面

由于离心鼓风机高转速带来诸多部件如叶片等磨损较大，对风机轴承要求较高。因此，单级离心鼓风机叶片材料需选用合金钢，并且采用整体铣制工艺，导致离心鼓风机整体价格较昂贵。目前在市场上的价格，单级离心高速风机价格大约是罗茨鼓风机的3倍甚至更高。但从长远考虑，由于罗茨风机效率低、噪音大，还是采用更高效的质量可靠的单级离心鼓风机是未来的发展趋势。目前具有高速单级离心鼓风机技术和产品业绩的厂家主要有豪顿华、金通灵和沈鼓。相比较而言，豪顿华的高速单级离心风机质量最好，在业内有较好的口碑，但价格较贵，金通灵、沈鼓也具有设计、制造该产品的能力，并也有部分业绩。我做了一些对比，发现他们的主要区别在于：

轴承、叶片等转动件质量不同，豪顿华采用进口，而其他厂家采用国产。可以理解价格贵的原因。

叶形不同。对风机而言，最负责和技术含量最高的部分其实是叶形的设计。可能各厂家的技术来源不同，研发途径也不一样，各公司都有自己的不同叶形。叶形决定了风机性能。豪顿华的气流导向后弯风机叶形更加合理，无过载动力特性，效率更高，效率达85%-90%。

四结论

总体来说，总而言之，未来几年，在脱硫设备改造和新上脱硫项目中，单级高速离心鼓风机势必取代罗茨风机、多级离心风机成为脱硫氧化风机的主流。。罗茨鼓风机相对于离心鼓风机的最大优势是价格；而离心鼓风机相对于罗茨鼓风机的最大优势是风机效率,尤其是单级高速离心风机，可以说未来脱硫风机的发展趋势，不少电厂在升级改造中都采用，总体效果不错。因此在电厂烟气脱硫工程的风机选型中，要综合权衡考虑，以生产上适用、技术上先进和经济上合理的三者统一才是最重要的。

                 版权所有，转发请告知本人作者：温故1942