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济钢2×90m2 烧结机SJ9000风机扩容改造实践
双击自动滚屏 发布者:admin 发布时间:2011/5/31 9:11:45 阅读:19576次 【字体:

1问题的提出
济南钢铁集团总公司第一烧结厂2×90m2烧结机于1994年建成投产,设计年产烧结矿194t,配套烧结主抽风机为SJ9000-1.033/0.893离心式鼓风机,近几年随着烧结工艺,设备的不断改造,烧结机有效烧结面积扩大了2×8m2.随着近两年厚料层,高负压烧结工艺在济钢的生产应用,2×90m2烧结机料层厚度已达650mm,具备了年产250t烧结矿的生产能力.在这种情况下,烧结风机的风量已显不足,对烧结矿的产量,质量均产生了一定负面影响.烧结主抽风机是烧结生产的最关键设备之一,在相同条件下,烧结机利用系数与抽过烧结台车的风量有直接关系,风量小,负压低,烧结过程中垂直燃烧速度慢,烧结矿产量低,烧结机利用系数低,同时,由于固体燃料不能充分燃烧,造成各类消耗(特别是固体燃料消耗)升高,致使烧结矿生产成本提高.2003年济钢新建1750m3高炉投产后对炼铁原料提出了更高的产量,质量要求,济钢第一烧结厂2×90m2烧结机于2002年底实施生产工艺优化及自动化改造,实现智能化烧结机,有效烧结面积扩大到2×120m2,烧结风机风量不足的矛盾将更加突出,所以实施SJ9000风机扩容改造,提高风机风量,负压势在必行.
2
风机扩容改造的设计与实验
2.1
技术参数的确定
烧结生产所需风量取决于有效烧结面积,根据国内同类型烧结厂的实际经验,典型130m2烧结机配用风机风量为12000m3/min,同比折算120m2烧结机所需风机风量为11076.9m3/min.单位时间,面积需配置烧结风量范围为85100(m3/m2.min),由此计算120m2烧结机所需风机风量范围为1020012000(m3/min).经多次技术论证,优化,确定济钢SJ9000风机改造后风量为11000m3/min,静压升14.5kPa.济钢2×90m2 烧结机SJ9000风机扩容改造实践后为:SJ11000-1.033/0.885离心式鼓风机.改造前后主要技术参数对比如表(1)所示:
2.2
风机扩容设计改造内容
济钢四座350m3高炉及1750m3高炉均由2×120m2烧结机供应烧结矿,原料供应相当紧张,因此,烧结风机扩容改造要求停机时间短,改造效果可靠.
如果对SJ11000风机按常规重新设计,势必造成风机,电机的基础改变,基础的变动将给改造施工带来极大的土建工作量及太长的施工周期,为缩短施工周期,减少投资,经论证,本次风机扩容改造利用原有风机,电机基础,风机,电机地脚螺栓利用原有预埋地脚螺栓,风机机壳,两侧进气室,调节门外形尺寸不变,风机支撑轴瓦,止推轴瓦不变,按相关风机设计要求,利用原有风机旧轴进行转子优化设计,通过加大叶轮直径,宽度,加大两侧进风口以及出口扩压管尺寸,以达到风机扩容改造的目的.主要改造内容如下:①叶轮轮盘直径缩小至1000mm;②叶轮直径加大至2410mm;③叶轮宽度加大至500mm;④叶轮叶片加厚至14mm;⑤叶轮两侧盖盘加厚至14mm;⑥进风口尺寸加大为1380mm.
2.3
性能验证
按相关技术要求设计出来的SJ11000-1.033/0.885离心鼓风机能否满足各项技术要求,为提高可靠度,进行了工业模型验证,委托风机制造公司按JB/T3165-1999《离心和轴流鼓风机和压缩机热力性能试验》标准对扩容设计改造后的风机进行了模型化,同比缩小了该SJ11000-1.033/0.885离心鼓风机,模型机的设计效率高,满足使用要求,满足安装要求.模型机主要技术参数如表(2)所示.
模型机制作完毕之后,在模型工业试验过程中通过在风机管道入口设置不同面积的金属网罩,设置不同的管道抽风阻力,从而改变模型机运行各项技术参数.通过实验采集若干个不同的工矿点技术参数,摘取7个工矿点技术参数如表(3)所示.
将上述参数依据"离心和轴流鼓风机和压缩机热力性能试验"进行计算,依次计算出每个工矿点的技术数据.
2.4
风机性能曲线
由模型机试验结果及系统计算数据可以做出SJ11000-1.033/0.885离心鼓风机性能曲线.
2.5
风机扩容改造后的实际效果
扩容改造后风机具有以下显著特点:(1),风机效率高(不低于83%),使改造后烧结矿单位能耗大幅降低.(2),风机叶片加厚,并堆焊碳化钨合金,转子寿命延长.(3)风机风量及负压的提高,满足了烧结工艺厚料层,高负压的要求,提高了烧结机利用系数并优化其他烧结工艺技术经济指标.
2006
3,济钢第一烧结厂风机扩容改造后,烧结机利用系数得到了明显提高,烧结矿产量得到大幅度提高,两台烧结机每天可增产烧结矿1000.同时,由于风量充足,燃料燃烧充分,降低各类消耗,特别是固体燃料消耗,优化了烧结过程,使烧结矿含粉率明显降低.设备运行可靠,各轴承振动均小于2.6mm/s,处于优良状态,降低了设备停机维修时间,提高了设备作业率.风机扩容改造前后主要烧结工艺,设备技术指标对比如表(4)所示.
2.6
经济效益
风机扩容改造后,所取得的主要综合经济效益如下:
(1)
项目所创直接经济效益
两台烧结主抽风机如果直接购置新设备,约需资金240万元,土建工程改造施工约需30万元,而本次风机扩容改造共计投资190万元,节约投资80万元.
(2)
增产效益
济钢2×90m2 烧结机SJ9000风机扩容改造实践后,两台烧结机利用系数提高0.7t/m2.h,经计算,每年增产烧结矿所创造的效益达1000万元以上.
(3)
风机扩容改造后,节约固体燃料的效益
风机扩容改造后,因风量的提高,烧结过程得到进一步优化,烧结固体燃料单耗得到降低,经对比,风机改造后烧结机固体燃料(焦粉或无烟煤)单耗降低1kg/t,两台烧结机按年产320t烧结矿计算,可以节约固体燃料费用160万元.
由此可见,风机扩容改造后总净效益在1000万元以上.
3
结束语
济钢第一烧结厂在不改变原SJ9000风机基础的前提下,通过优化改造风机转子及进风口尺寸,使主抽风机扩容改造为SJ11000风机,整机性能优良,安全可靠,在小流量区域不喘振,取行了良好使用效果.针对该项目所作的一系列分析研究工作,在国内同行业处于领先水平.该改造方案节省投资,改造施工周期短,为同类型烧结风机改造提供了经验.
1 改造前后风机主要技术参数对比
------------------------------------------------
项目 进口容积流量 进口压 力 出口压力
/m3.min -1 /kPa /kPa
------------------------------------------------
改造前 9000 0.893kgf/cm2 1.033
改造后 11000 0.885kgf/cm2 1.033
------------------------------------------------
--------------------------------------------------------
项目 风机静压 升风 机转速 电 机功率 配用 同步
/kPa /r.min -1 /kw
电动机
--------------------------------------------------------
改造前 13.7KPa 1500rpm 3200T 3200-4/1430
改造后 14.5KPa 1500 4000kw T4000-4/1430
--------------------------------------------------------
2 模型 机设计主要技术参数
----------------------------------------------------------------
风机名 称:SJ11000-1.033/0.885离心鼓风机
----------------------------------------------------------------
风筒内径 0.45m 试验叶轮直径 0.71m
风机出口面积 0.129m2 风机进口面积 0.159m2
设计转速 1500r/min 机械平衡重 1.37N
设计进气总压 86800Pa 设计 进气密度 0.9kg/m3
试验气体常数 289.58J/kg.K 设计轮径 2.41m
----------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------
配用 15KW 电机
风筒内径 整流风筒内径 0.45m
风机出口面积 测压点 1.68m
设计转速 平衡力臂长 0.515m
设计进气总压 设计进气温度 358.16K
试验气体常数 设计静压 升 14.5Kpa
----------------------------------------------------
3 离心 鼓风机开式进气性能试验测试 数据
-----------------------------------------------
工况 Pa Pn Pest1 ta
(Pa) (mmH2O) (mmH2O) (
)
-----------------------------------------------
1 95300 -35.14 -60.25 26.5
2 95300 -28.7 -96.10 26.6
3 95300 -23.05 -122.65 25.9
4 95300 -18.54 -141.12 26.4
5 95300 -14.15 -161.65 26.2
6 95300 -9.23 -182.85 26.2
7 95300 -6.36 -193.50 26.3
-----------------------------------------------
-----------------------------------------------------
工况 Pa Tb Tc n G
(Pa) (
) () (r/min) (kg)
-----------------------------------------------------
1 95300 26.5 27.3 1496 7.14
2 95300 26.6 27.5 1499 7.14
3 95300 26.6 27.6 1501 6.92
4 95300 26.6 27.8 1501 6.72
5 95300 26.2 27.9 1500 6.42
6 95300 26.2 28.1 1500 5.85
7 95300 26.3 28.2 1501 5.32
----------------------------------------------------
4改造前后主要工艺,设备技术指标对比
----------------------------------------------------
项目 产量 系数 燃耗 转鼓 筛分含粉
t/a (t/m2.h)(kg/t)
----------------------------------------------------
改造前 280 1.55 52.17 73% 8.8%
改造后 315 2.25 50 76% 6.5%
对比 +35 +0.7 -2 +3% -2.3 %
----------------------------------------------------
----------------------------------------------------
项目 运行电流 风机振动 作业率
(mm/s)
----------------------------------------------------
改造前 320A 4 6.5 95%
改造后 280A ≤2.6 97%
对比 -40A +2%

 
 

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