1、前言
我國現(xiàn)有600多座轉(zhuǎn)爐，一次除塵絕大多數(shù)采用OG濕法，大概有20-30多座采用干法，干法與OG濕法比具有節(jié)電、節(jié)水、節(jié)約占地、環(huán)境污染小等系列優(yōu)點(diǎn)，在大力開展節(jié)能減排的今天，應(yīng)該有很好的應(yīng)用前景。但由于干法除塵核心技術(shù)由GEA BISCHOFF和SIEMENSVAI公司所掌握，國內(nèi)長期以來都是以他們的基本設(shè)計(jì)為依據(jù)，進(jìn)行施工圖的詳細(xì)設(shè)計(jì)，所以造成系統(tǒng)的一次投資高，大約是濕法系統(tǒng)的2-3倍，讓很多想建此工藝系統(tǒng)的鋼廠望而卻步。之所以一次性投資高的主要原因主要有以下兩點(diǎn)：1）外方所收取的設(shè)計(jì)系統(tǒng)費(fèi)用；2）外方搭配的進(jìn)口設(shè)備。以210噸轉(zhuǎn)爐煤氣風(fēng)機(jī)為例：進(jìn)口設(shè)備費(fèi)用大約為500萬元，而國內(nèi)廠家生產(chǎn)的同類設(shè)備只有100多萬元，相差約34倍。看來如何將進(jìn)口設(shè)備國產(chǎn)化也是降低轉(zhuǎn)爐干法除塵一次性投資費(fèi)用，從而在國內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用的途徑之一。
適應(yīng)氣體：空氣等
設(shè)備類型：風(fēng)機(jī)
2、存在的問題
干法除塵系統(tǒng)阻力約為濕法系統(tǒng)的1/3，大約在8000Pa左右，風(fēng)量與爐容有關(guān)，現(xiàn)在國內(nèi)所配的煤氣風(fēng)機(jī)都為TLT公司的軸流風(fēng)機(jī)，人們都知道軸流風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)是風(fēng)量大，壓力小，也就是此型風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速大，而離心風(fēng)機(jī)的相對軸流風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)是壓力大，風(fēng)量小，也就是此型風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速小，而離心煤氣風(fēng)機(jī)在我國的濕法除塵系統(tǒng)應(yīng)用是很廣泛的，機(jī)型成熟，調(diào)節(jié)性好。能不能用國產(chǎn)的離心風(fēng)機(jī)代替TLT公司的軸流風(fēng)機(jī)呢？如果能行，將大大地降低一次性投資費(fèi)用。
作干法除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，各專業(yè)從各自的特點(diǎn)出發(fā)，往往有矛盾點(diǎn)：燃?xì)鈱I(yè)為了煤氣柜內(nèi)能多貯存轉(zhuǎn)爐煤氣，常常希望將柜壓做高，達(dá)3000-3500Pa，總圖專業(yè)從全廠管理和安全來講又希望將高爐煤氣柜與轉(zhuǎn)爐煤氣柜布置在一起，轉(zhuǎn)爐煤氣柜就顯得距電除塵器和煤氣風(fēng)機(jī)較遠(yuǎn)，這時(shí)軸流風(fēng)機(jī)8000Pa的全壓就顯得捉襟見肘，而8000Pa的壓頭對軸流風(fēng)機(jī)來說已是不小的數(shù)了，如果再要提升已很困難，這也是促使我們研究用離心風(fēng)機(jī)代替軸流風(fēng)機(jī)的原動(dòng)力之一。
我們知道轉(zhuǎn)爐煤氣的產(chǎn)生是不連續(xù)的過程，也就是說除塵風(fēng)機(jī)在生產(chǎn)過程中是要不斷的調(diào)整轉(zhuǎn)速，改變系統(tǒng)風(fēng)量，以適應(yīng)轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)狀況，保證爐口的微差壓在一定的范圍內(nèi)，以保證煤氣的品質(zhì)，而固定葉片軸流風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)流量下有很好的內(nèi)效率，一但轉(zhuǎn)速降低，流量低于設(shè)計(jì)流量，內(nèi)效率就很快地下降，工作狀況開始惡化，引起風(fēng)量和風(fēng)壓的不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)甚至引起風(fēng)機(jī)的跳動(dòng)。如下圖所示：圖1是軸流風(fēng)機(jī)工作在設(shè)計(jì)工況下，氣流平順，風(fēng)機(jī)內(nèi)效率較高；圖2當(dāng)流量減小時(shí)，葉片頂部出現(xiàn)逆流，使得流入葉輪的氣流擠向輪轂，因而使得軸流風(fēng)機(jī)在流量減小的同時(shí)壓頭減小，出現(xiàn)不穩(wěn)定工況。圖3當(dāng)流量進(jìn)一步減小時(shí)，葉片頂部渦流區(qū)擴(kuò)大，同時(shí)葉片根部出現(xiàn)失速，也出現(xiàn)渦流區(qū)，導(dǎo)致氣流擠向項(xiàng)部，壓力重新上升。也就是說對軸流風(fēng)機(jī)來講當(dāng)工作流量不在設(shè)計(jì)點(diǎn)時(shí)風(fēng)機(jī)效率下降較快。對應(yīng)上述工況的軸流風(fēng)機(jī)的性能曲線見圖4。
從圖4可知：軸流風(fēng)機(jī)的功率曲線基本是平的，也就是說當(dāng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)，流量減少功率也基本是不變的，從節(jié)能環(huán)節(jié)來講也是不利。而離心風(fēng)機(jī)對上述軸流風(fēng)機(jī)的缺點(diǎn)不突出。
下面就通過計(jì)算進(jìn)行驗(yàn)證有無合適的離心風(fēng)機(jī)。
我們知道風(fēng)機(jī)都是通過相似原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的，這樣可以選到成熟的效率高的機(jī)型。也就是說首先計(jì)算系統(tǒng)所需風(fēng)量風(fēng)壓參數(shù)，通過計(jì)算而確定風(fēng)機(jī)的型號(hào)。下面我們就以國內(nèi)主流爐型120噸和210噸為例進(jìn)行計(jì)算看用什么型號(hào)的離心風(fēng)機(jī)能滿足要求。見表1。
一般來說當(dāng)比轉(zhuǎn)速在95以下選用離心風(fēng)機(jī)，比轉(zhuǎn)速在95以上選用軸流風(fēng)機(jī)，通過表l我們發(fā)現(xiàn)干法除塵煤氣風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速并不高，因此選用離心風(fēng)機(jī)是合適的，并可以獲得較好的性能參數(shù)。120噸轉(zhuǎn)爐選擇4-63模型，210噸轉(zhuǎn)爐選擇6-50模型進(jìn)行相似設(shè)計(jì)。
查4-63模型風(fēng)機(jī)的無因次性能曲線：
最高效率：85% 壓力系數(shù)：0.42流量系數(shù)：0,18
查6-50模型風(fēng)機(jī)的無因次性能曲線：
最高效率：85% 壓力系數(shù)：0.52流量系數(shù)：0.16
選型結(jié)果見表2：
3、結(jié)論
通過上述計(jì)算找出了適合轉(zhuǎn)爐干法除塵的煤氣風(fēng)機(jī)型號(hào)，也就是說轉(zhuǎn)爐干法除塵采用國內(nèi)成熟的離心風(fēng)機(jī)是可行的，在工程技術(shù)中也是節(jié)能的，在今后的工程實(shí)踐如能采用離心風(fēng)機(jī)將可節(jié)約大量的外匯，大大地降低工程的一次性投資。
