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风对于水泥生产是如此的重要，风从哪儿来，离不开生产风的风机。风机是水泥生产离不了的设备，包括到目前为止所有的水泥生产工艺，没有风机都将寸步难行，风机的装机容量占到水泥厂总装机容量的25％～30％，这就是风机在水泥生产中的重要性！ 同时，风机又是水泥厂最具节能空间的装备之一。不但其装机容量所占据的比例大，而且在选型时就考虑了最大需求、还留有一定的保守富裕；在生产过程中，由于受生产中多种复杂因素的影响，风机的实际运行负荷与装机容量偏离较多，一般都有约15％～30％的节能空间。由此可见，风机节能对降低水泥成本，提高企业竞争力，有着重要意义。 第一节 风机的重要性与技术性 搞水泥熟料烧成的，我们经常讲风煤料配合的重要性，可见风是熟料生产的三大要素之一。在熟料烧成工艺中，风不但是煤粉燃烧的必要条件，而且还对物料起悬浮、均化、流化、分散等传力作用，在燃料和物料之间还起传热、换热作用，其重要性不言而喻。 实际上远不仅如此，在熟料烧成工艺以外，原燃材料的烘干、磨内物料的卸出、粉磨系统的选粉、粉料的气力输送、生料库的搅拌均化、篦冷机的熟料冷却、生产环节的污染控制、某些工艺环节的助流防堵、除尘设备的清灰、某些设备的密封、某些设备的冷却、某些执行机构的开关等，都离不开风，或者还有气/压缩空气，但这都属于风。 1，风机的重要性概述 用风就得有风机，风的重要性就是风机的重要性。对于水泥生产来讲，需要风机的地方实在是太多了，一个中等规模的水泥厂，仅就大型风机而言就有几十台，还有小型风机上百台，水泥生产线上的大型风机分布如图19-01所示。 尽管风机如此重要，但这个题目实在是太大了，鉴于篇幅所限不可能全面铺开详谈，而且对水泥行业的读者来讲，也未必就有用、实用。还是压缩回来，拣一些实用的谈吧，比如大型风机、主要是离心风机，对水泥生产的能耗有较大影响，节能是现代水泥生产的主题，这里重点谈这个问题。 图19-01 水泥生产线上的大型风机分布 以下结合图19-01具体谈谈离心风机对水泥生产的影响： ●原料磨循环风机，主要功能是输送生料气固混合物和分选出合格的生料成品，其系统压降很大。若生料粉磨采用立式辊磨（VRM）系统，该风机是功率最大的风机。其实际运行功率与系统的漏风有密切关系，尤其是喂料口和排渣口的漏风，是一个常抓不懈的问题。 ●预热器出口高温风机（ID fan），该风机布置于预热器出口，主要功能是排出窑及分解炉燃料燃烧及生料分解产生的废气、为预热器系统中的气固换热提供悬浮动力。高温风机的设计及运行，对烧成系统的熟料产量及能源消耗有重大影响。若生料粉磨采用球磨系统，该风机的功率最大。 ●尾排风机（或称为原料磨排风机或烟囱风机），生产1t熟料约产生2.2t废气（成分主要是CO2、N2、O2、NOx、SOx），并含有一定浓度的粉尘，都需要经过该风机排出。 ●头排风机（冷却机废气风机），它将大约1.8t空气/吨熟料的多余的冷却用空气排出系统，不参与燃料燃烧。该风机看似作用不大，实则与篦冷机及窑内的运行还是相关联的，特别是掉窑皮或跑黄料时，也只有它能维持窑头和篦冷机的负压，这可能导致安全问题。 ●煤磨排风机，该风机虽然相对较小、且有停机维护时间，但其故障停机有可能引起系统煤尘自燃甚至爆炸，牵涉到安全问题，对可靠性要求较高。 ●对于一条大型熟料生产线，受生产水泥的种类以及水泥磨产量的限制，一般设有2～3台水泥磨。每一套水泥磨系统，都有一台选粉风机和水泥磨风机；若采用辊压机联合粉磨系统，有2风机和3风机两种方案，当设有辊压机循环风机时，其磨损是比较严重的。 ●除了上述提及的主要工艺风机外，水泥厂还有100多台非工艺风机。这些风机中有的与袋收尘器配套对不同输送系统的粉尘进行处理，有的作为空气斜槽的充气风机，还有的用于冷却设备表面。 ●还有一堆非常重要的离心风机--篦冷机冷却风机。根据生产线规模设置，一般为5～18台之多，主要功能是为篦冷机输送能克服篦板和熟料层阻力的冷却空气，将熟料从1300℃左右冷却至100℃左右，对熟料进行急冷以保持住熟料中主要矿物（C3S，C2S，C3A，C4AF）的合适形态，这对保证熟料质量非常重要； 其他的作用还有，冷却过程同时可以保护篦冷机本身的设备及部件，冷却良好的熟料有利于后续设备的输送，冷却风与熟料进行热交换后用作二次风和三次风可以改善烧成工况和降低煤耗。 尽管该风机相对较小，但对正常生产、熟料质量、煤耗电耗的影响却是非常之大。如果设计及运行不好，将严重影响到系统能耗、熟料质量及其易磨性，会影响到熟料破碎、熟料输送等后续设备，有的企业甚至发生过水泥磨的喂料皮带秤被烫毁。因此，绝对不能小视这一堆不算太大的离心风机！ 就水泥行业现有的篦冷机来讲，可以说绝大部分给篦冷机配置的风机不太符合实际运行工况，绝大部分在用篦冷机都进行过风机改造。那么，如何打破这种尴尬的局面呢？ 如果在建厂初期，先由篦冷机厂商提供一批试配风机，投产后进行现场标定核算、平衡校正，再重新配置正式风机；试配风机由篦冷机厂商收回，供下一个项目试用。事实上，这不是给篦冷机厂商制造无谓的麻烦，而是提供了一个有价值的服务商机！ 2，不可小看风机的技术性 就一个系统的管理来讲，首先需要解决的是影响全局的重要问题，需要重视的是存在问题较多的重点和难点环节。有人认为，这个道理都明白，但重要的问题未必就是重点的问题--风机虽然对于水泥生产十分重要，但如图19-02所示，其原理简单、结构也不复杂，一般不会有什么问题，只要能运转、能满足生产需要就行了，这有什么好大惊小怪的？能有多少技术含量？
多数企业是这么想的、也是这么做的。你可能不大服劲，但在国内除了拉法基的水泥厂以外，有几个公司是定期检测、评审风机效率的？有，但不多；偶然有，但不定期。更有甚者，某国际知名的大型风机公司，可以为水泥企业的在用风机进行免费检测和评审，而且承诺保密不对外宣传、不附加任何条件，而一些公司的领导竟然将人家拒之门外，继续自己的“鸵鸟精神”（驼鸟遇到危险会把头埋进沙子里，以看不见为安全），这能说是对风机的重视吗？ 我们实事求是的反思一下，从风机制造出厂开始，交货前制造厂会给一个风机特性曲线，这个曲线是不是这台风机的、做的准确性如何，我们在这方面关注了多少；风机在运输和安装中有可能变形、在安装中未必精准，都对风机的性能有重大影响，我们在安装、调试完成后，是否重新做过特性曲线；风机在使用中不可避免的会发生松动、磨损、变形，也对风机的性能有重大影响，我们又是否做过定期的检测、评审呢？ 风机只要能运转、能满足生产需要就行了吗？事实上不然，风机作为完成水泥工艺的重要设备，消耗着整个工厂1/3左右的电能，是粉磨主机之后第二大耗电装备群，在节能降耗决定生存的现代水泥企业，能说其不重要吗？表19-01给出了两条生产线风机的规格及装机功率。 表19-01 典型生产线的主要工艺风机 由表19-01可见，一条5000t/d生产线，总装机功率接近41MW，主要工艺风机的总装机功率约为13MW，约占总装机功率的1/3左右，已接近了磨机的装机功率，为第二大功率消耗设备群组。 风机的最佳运行点（最大效率）与其所在系统有着密切的关系，系统的风量、阻力、温度都对风机的最佳运行点都有重要影响，而这些参数都是设计之初预先假定的，与生产中的实际情况存在着偏差，偏差的大小直接影响到风机的效率/电耗。因此，必须摸清情况才好确定是否存在问题、是否需要改造。 风机的选型是有一定富余能力的，但富余越多无功损耗就会越大，白白的浪费着电能；当然可以加装变频或串级调速节能系统，但这是治标不治本的做法，降低转速后的风机其特性曲线可就变了，就不一定是在最佳点运行了，而且变频调速系统的故障率较高、本身还要耗能。 工艺管道上的大型离心风机，其实际结构如图19-03所示，其导风筒、径向导风叶、风口盘、叶轮几何结构等，都有很高的技术含量、都对风机的性能有重大影响，不同厂家生产的同型号风机，具有不同的特性曲线，其效率是差别很大的。这就要求我们，一是在选择生产厂家方面不能重价格轻性能，二是对在用效率低下的风机要痛下决心升级改造。
事实证明，制作一台高性能的离心风机并不是一件简单的事情，它需要不断的改进、完善、提高，需要长期的经验积累。它涉及到不确定性很多的流体力学，不仅需要尽可能的消除各种涡流、湍流、摩擦等浪费的功耗，又要受到工艺环境和现场空间的制约。 另外，机械加工能力也是制约风机性能的一个关键问题，机加能力往往制约着设计能力。风机的做功对象是风（气体），风是见缝就钻的；叶轮是高速旋转的，壳体和风口盘是固定不动的，它们之间如何做到尽可能的无缝对接。间隙过大就会串风、串风就会泄压；在机加质量不够高的情况下，间隙过小就会摩擦、摩擦不但有损设备，而且增加功耗。因此，做好一台离心风机并不是一件简单的事情，不是谁都能做好的，要承认存在着差距。 比如，我们常用的离心风机，最大的技术特征就是风压上不去，所以我们在空压机的结构形式上选择了复杂的透平式或螺杆式，放弃了简单的离心式。然而，美国英格索兰的单级离心式空压机，如图19-04所示，就可以做到25～850m3/min风量、0.8～4.0Mpa的排气压力。 4个Mpa呀--40kg/cm2 ！！！所以说，我们不能满足于现状，离心风机还有发展空间、还有可挖的潜力、我们还需要继续努力！
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