山西兰花科技创业股份有限公司化肥分公司一、二、三套造气共有8台鼓风机,1台风机供3台炉的用风量。造气工段使用蒸汽管网提供的0.8 MPa蒸汽,通过减压阀降到0.1 MPa后入炉,其中的压力能白白损失掉了。该公司为了充分利用这部分压力能,决定采用汽轮机组拖动造气风机和异步电动机同步运行,既能节约大量的电能,又可使汽轮机的排气全部作为煤气发生炉的制气汽源,达到用汽平衡。
改造方案:配置1台400 kW的汽轮机组并安装部分管路,若造气风机的异步电机后端有输出轴,则只需要将汽轮机安装在该电机的后端即可;没有的话,可对现有风机主轴进行改造,增加靠背轮与汽轮机配套。
流程:来自蒸汽管网压力0.6 MPa、温度240~250 ℃、流量10 t/h的过热蒸汽通过主汽门进入热功汽轮机,驱动造气风机做功(400 kW),背压出来的低压蒸汽(0.08 MPa、195 ℃)进入蒸汽缓冲罐供造气系统使用。为了保证汽轮机组长周期运行,油箱冷却水采用一次水冷却,回水作为循环水补水。
在操作中主要控制指标是轴瓦温度和机组前后轴瓦的振动值,要求每小时巡检1次,保证机身振动值≤0.05 mm;观察进、排汽压力和温度,轴承座油温60 ℃左右,严格控制前后轴瓦温度≤40 ℃,并远传至微机,若轴瓦温度高可通过调节冷却水量大小来控制。
此改造简单易行,不消耗额外能源,改造时间短,投资少(每台投资约50万元)。改造后汽轮机转速控制在3000 r/min,电机基本不做功,按D500风机电机额定功率400 kW核算,年可节电1440万kW·h(年运行时间7200 h)。按0.38元/kW·h计算,年可节约电费547万元,投资回收期不到半年。