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磁悬浮鼓风机在三宁化工尿素厂的应用

背景:

随着国家提倡节能环保、可持续发展等环保政策, 全国范围兴建了许多污水处理厂鼓风机作为污水处理主要能耗设备之一, 各新建、改建污水处理厂根据自身现状选用低能耗、低成本设备的鼓风机。磁悬浮鼓风机由磁悬浮轴承、高效离心叶轮、高速永磁同步电机、专用变频器四部分构成,其具有效率高、振动小、噪音低、重量轻、无润滑油、容易安装和维护等优点, 已被逐渐应用于污水处理工程中。

 

三宁化工尿素厂遇到的问题:

湖北三宁化工股份有限公司尿素厂终端污水处理装置采用的是A-O-SBR工艺( 厌氧 - 好氧序列间歇式反应处理工艺) ,属于序列间歇式进水,生化池水深最深有5. 5 m,水深最高处距最低处约有1. 0 m,2008年投运; 生化池曝气配置3台C5. 5- 1. 7型离心鼓风机( 额定功率为110 k W、额定流量为55 m / min,多级离心式,2开1备) 。该型风机自运行以来受工艺调节影响,经常出现喘振现象。其主要原因是风压不够,并且主机振动大,轴承经常损坏,平均每半年左右即需更换1次轴承。运行期间,曾对其基础重新浇筑、校平,但效果仍不理想。

 

磁悬浮鼓风机的优点:

(1) 高效节能:磁悬浮离心鼓风机因采用磁悬浮轴承技术、高效离心叶轮、高速永磁同步电机及专用变频器, 可实现无摩擦、无油运行, 效率达到最大化, 与传统容积式罗茨风机相比、可节约能耗30%;

 (2) 噪音低、振动小:因采用无接触式的磁悬浮轴承技术, 使得离心鼓风机在正常运转时、无机械摩擦, 从而使得噪音一般在80dB以下、较传统鼓风机声音分贝低;

(3) 易安装维护:磁悬浮离心鼓风机因具有体积小、重量轻的优点、因此在安装时无需大型机械吊装设备、靠人力就能够完成, 而且磁悬浮离心鼓风机因采用先进的无接触式磁悬浮轴承技术, 使其在保养的时候, 无需润滑油保养、且污染小, 仅根据运行情况定期更换空气过滤布, 维护保养简单方便, 这即提高了鼓风机的运转稳定性、也有效降低了维护运行成本。

 

三宁化工磁悬浮鼓风机取代传统的多级离心风机:

结合生产实际情况,将3台多级离心式风机更换为2台 B75型磁悬浮离心式鼓风机( 额定功率为83 k W、额定流量为60 m / min) ,流量通过自身变频调节。磁悬浮离心式鼓风机安装简单方便,只需将原来的基座打平,地面做水平处理后再水平安装,无需大型起重机等设备。通过实践运行检验,该机型具有效率高、噪音低、运行平稳等特点,风机出口流量可根据工艺需求进行变频调节,在很大程度上降低了电力消耗; 达到终端污水处理装置经济、环保运行的目的。

 

运行情况:

1)额定流量为60 m / min、出口风压约为65 k Pa,额定转速为340 000 r / min,现场噪音≤80 d B,出口风量调节范围 在40% ~ 100% ,设备占地面积小,安装简单,通过变频器调节电机转速,出口风量调节精度高,同时实现了可视频化操作平 台。

2)磁悬浮离心风机操作界面特点:

1.运行模块、入口气体温度、转速、出口气体压力、母线电压、电机温度、功率、散热器温度等均字化显示,节省人工测温操作,节约了购置测温、测电的仪器费用;

2.可随时查询运行历史数据;

3.风机报警后,智能停机并显示故障代码,操作人员可直接对照风机厂家提供的技术参数和故障查询表寻找故障原因,及时处理故障;

4.采用触屏加减频率的方式来控制永磁电机的转速,进而控制鼓风机的流量;

5.设备模拟仿真监测磁悬浮轴承运动轨迹,实现高精度转动;

6.电机控制系统、磁悬浮控制系统以及整机控制系统合为一体。此外,磁悬浮风机外加远程控制采用了PLC + GPRS模块,不仅可由中心控制室控制,出现故障还能实施远程维修调试。

 

经济效益:

(1)维修费用。原采用C5. 5-1. 7型离心鼓风机时,每年要更换6支轴承和消耗2桶固体润滑剂,加上人            工费用约5 000 元。

(2)节能。磁悬浮离心鼓风机于2013年9月投运至今,运行状态比较稳定,风机出口压力约为65 k Pa,实际出口流量43 m / min,调节灵活,尚有很大的上调空间,最大流量可达65 m / min,单机输出风量比C5. 5-1. 7型鼓风机高30% ,每天节省 电耗约1 680 k W·h。

3) 综合经济效益。污水处理装置改造前( 2013年1月至7月运用C5. 5-1. 7型离心鼓风机) 、后( 2014年1月至7月 运用磁悬浮离心鼓风机) 风机月总电耗对比见如下 从数据可看出,污水处理装置( 处理能力6 000 t/d) 改用磁悬浮离心鼓风机后,风机月电耗节约40000 k W·h,按电价0. 5元/( k W·h) 计,年节约电费约24. 0万元; 年综合经济效益约24. 5万元; 且现场操作环境和得到极大改善,现场噪声大幅下降。

 



 
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