本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)主要行業(yè)運(yùn)行的風(fēng)機(jī)的實(shí)際效率做了摸底分析，各行業(yè)的風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率存在差異，但總體上風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率比較低，節(jié)能空間很大；接著本文對(duì)風(fēng)機(jī)的節(jié)能措施進(jìn)行研究分析，為企業(yè)提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率的改造提供建設(shè)性的建議。
當(dāng)今世界，節(jié)約能源是一種重要的社會(huì)意識(shí)，是保護(hù)我們美麗家園的重要手段。我們國(guó)家對(duì)此高度重視，相繼出臺(tái)了一系列政策法規(guī)，中國(guó)承諾在2020年之前將碳排放量降低40%至45%。
在國(guó)家節(jié)能減排的大背景下，提高風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行效率對(duì)企業(yè)完成節(jié)能降耗的目標(biāo)有至關(guān)重要的作用，企業(yè)對(duì)風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)節(jié)能有很大的需求，本文就是在這樣的大背景下，對(duì)主要行業(yè)的風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行效率做了實(shí)際測(cè)量，通過大數(shù)據(jù)分析，對(duì)各行業(yè)的風(fēng)機(jī)節(jié)能狀態(tài)做了摸底分析，讓企業(yè)對(duì)風(fēng)機(jī)的能耗狀況理清自己的位置，以決定是否采取節(jié)能的改造。
為了摸清國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行效率的情況，在過去幾年對(duì)水泥、電力、礦業(yè)、鋁業(yè)這幾個(gè)行業(yè)實(shí)際運(yùn)行的風(fēng)機(jī)進(jìn)行了風(fēng)機(jī)性能測(cè)試。測(cè)試的風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)總共超過了300臺(tái)。
可以看出電力行業(yè)的風(fēng)機(jī)效率相對(duì)較高，達(dá)到了77%，而水泥、鋁業(yè)行業(yè)的風(fēng)機(jī)效率較低，其中礦山行業(yè)風(fēng)機(jī)的效率最低，只有55%，這些行業(yè)的風(fēng)機(jī)節(jié)能空間很大。
1.1 水泥行業(yè)的風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率
1.2電力行業(yè)的風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率
1.3 礦山行業(yè)的風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率
1.4 鋁業(yè)的風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率
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從上面的風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率測(cè)試的數(shù)據(jù)分析結(jié)果來看，除了電力行業(yè)的風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率較高外，水泥、礦業(yè)、鋁業(yè)的風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率普遍較低，主要的原因有以下幾方面：
國(guó)內(nèi)的風(fēng)機(jī)供貨商很多，這些供貨商絕大多數(shù)都是技術(shù)落后、制造水平不高的企業(yè)，這些供貨商供貨的風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行效率比較低。另外，目前運(yùn)行的部分風(fēng)機(jī)設(shè)備是采用七、八十年代末期的老技術(shù)，相比現(xiàn)在技術(shù)先進(jìn)的風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)，其效率是很低的。以礦山的風(fēng)機(jī)為例，以2K56、2K58、2K60為代表的礦井通風(fēng)機(jī)，技術(shù)比較落后，相對(duì)于現(xiàn)在先進(jìn)的三元流設(shè)計(jì)的高效風(fēng)機(jī)，效率很低，但目前在市場(chǎng)上仍然存在，需要加快淘汰的步伐。
風(fēng)機(jī)是按照給定的風(fēng)壓、風(fēng)量來選型的，國(guó)內(nèi)不同行業(yè)在做煙風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)選擇合適的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)來做計(jì)算，之后再根據(jù)計(jì)算結(jié)果加一定的裕量，一般是流量加10%的裕量，風(fēng)壓增加20%的裕量，這樣就導(dǎo)致風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候，實(shí)際系統(tǒng)阻力遠(yuǎn)低于理論系統(tǒng)阻力，即風(fēng)機(jī)實(shí)際工作點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離設(shè)計(jì)點(diǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行效率較低，這個(gè)也就是通常說的“大馬拉小車”現(xiàn)象。例如圖7的例子，風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)點(diǎn)位于風(fēng)機(jī)的高效區(qū)，效率達(dá)到87%，由于設(shè)計(jì)裕量太大，實(shí)際運(yùn)行點(diǎn)偏離設(shè)計(jì)點(diǎn)所在的高效區(qū)，效率降低，只有76%左右，距離設(shè)計(jì)的效率有不小的差距。
一般而言，離心風(fēng)機(jī)用在風(fēng)量低、壓力高的場(chǎng)合，軸流風(fēng)機(jī)應(yīng)用在風(fēng)量大、壓力低的場(chǎng)合，見圖8。
由上圖可以看出，離心風(fēng)機(jī)只有在低流量的時(shí)候其效率大于80%，隨著流量的增大，離心風(fēng)機(jī)的效率逐漸降低。
風(fēng)機(jī)是在系統(tǒng)中工作，實(shí)際的系統(tǒng)阻力難免與理論的系統(tǒng)阻力有偏差，因此實(shí)際運(yùn)行中需要調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)以適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)際的阻力需求。
如前面所述，電廠風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率較高的原因就是絕大部分電廠風(fēng)機(jī)都采用了動(dòng)葉調(diào)節(jié)的方式。
風(fēng)機(jī)是輸送生產(chǎn)過程中氣體的設(shè)備，只有合理配風(fēng)、精細(xì)運(yùn)行才能降低不必要的浪費(fèi)，進(jìn)而達(dá)到節(jié)約能源的目的。但現(xiàn)實(shí)的情況是管理上需要改善的地方還比較多，比如管路系統(tǒng)的漏風(fēng)、電廠暖風(fēng)器的堵塞以及GGH和脫硫脫銷裝置的堵塞、鋼廠燒結(jié)料層厚度的不合理增加、管路系統(tǒng)擋板門不能完全打開等等，這些都會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)增加無用功，降低風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行效率，導(dǎo)致企業(yè)的能耗增加。
3 提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率的措施
3.1 風(fēng)機(jī)參數(shù)的設(shè)計(jì)要合理
現(xiàn)在的風(fēng)機(jī)技術(shù)有很大的發(fā)展，風(fēng)機(jī)的性能是比較準(zhǔn)確的，在設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的參數(shù)時(shí)，沒有必要留太大的裕量，裕量的設(shè)計(jì)要符合適度的原則。
另外，在做風(fēng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算的時(shí)候，可以采用先進(jìn)的CFD模擬技術(shù)來模擬計(jì)算系統(tǒng)的阻力、風(fēng)量等參數(shù)，這樣的計(jì)算能得到比較準(zhǔn)確的結(jié)果，比傳統(tǒng)的按經(jīng)驗(yàn)系數(shù)計(jì)算的風(fēng)機(jī)參數(shù)更接近實(shí)際情況。
3.2 選用高效節(jié)能的產(chǎn)品，淘汰技術(shù)落后的設(shè)備
在這舉一個(gè)實(shí)例，神華某煤礦一分區(qū)立風(fēng)井主通風(fēng)機(jī)，在用風(fēng)機(jī)為效率較低的對(duì)旋No36風(fēng)機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的風(fēng)機(jī)性能參數(shù)如下表：
| 表原風(fēng)機(jī)實(shí)測(cè)參數(shù) |
新風(fēng)機(jī)的性能曲線以及工作點(diǎn)的位置見圖10。
可以看出,新風(fēng)機(jī)的效率比對(duì)旋風(fēng)機(jī)高很多,節(jié)能效果非常明顯。
