[科普中国]-煤气鼓风机

设备分类

煤气鼓风机是焦化厂焦炉煤气输送、净化系统的核心设备1， 一旦停机不但会影响焦炉及化产各工序的正常生产， 而且会造成全公司煤气无法平衡，影响到烧结、炼铁炼钢系统的正常运行，因此十分重要。

焦炉煤气鼓风机有容积式和离心式两种2。

容积式鼓风机利用转子转动时的容积变化来吸入和排出煤气，常用的有罗茨鼓风机和叶式鼓风机两种，均用电动机驱动。罗茨鼓风机机壳内有两个“8”字形空心转子，通过一对同步齿轮做反向旋转。两个转子之间以及转子与机壳内壁之间保持微小间隙，使吸入侧与排出侧隔绝，随着转子的旋转，将煤气由吸入侧推向压出侧。罗茨鼓风机流量不大，压头较高，在小型焦化厂仍被采用；叶式鼓风机则已很少采用。

离心式鼓风机离心式鼓风机又称透平式鼓风机，是焦化厂最普遍应用的鼓风机， 由汽轮机或电动机驱动。鼓风机由固定的机壳和在机壳内高速旋转的转子组成。

转子上有一个至数个工作翼轮；工作翼轮由两个平行的圆盘构成，圆盘之间用固定叶片连接。煤气由吸入管导入第一个工作翼轮的中心， 并随高速旋转的翼轮做高速运动， 并因离心力作用沿翼轮的叶片向周边扩散，进入翼轮边缘与壳体之间的空间。

此时，煤气速度减慢，体积膨胀并产生压力。由于压力的作用，煤气顺着固定在壳体上的固定叶片返回到第二个工作翼轮的中心， 重复上述过程。如此， 煤气依次进入各个翼轮，压力逐渐增大， 由最末一个翼轮边缘排出机外， 沿压出管送出。

大型离心式鼓风机转速在5000r/min以上，用电动机驱动时， 需设增速器以提高转速。

选型主要按输送能力、总压头和轴功率选定，并作绝热压缩过程的温度计算。2

输送能力按焦炉的煤气产量确定。在核定煤气产量时，要考虑到焦炉生产潜力的发挥和装炉煤质量的变化， 并将煤气产量换算为鼓风机工作状态下的煤气实际体积。

鼓风机总压头，要大于煤气系统的阻力和煤气送往用户所需的剩余压力之和。鼓风机前负压通常为5000Pa，鼓风机后的正压通常为20000~25000Pa，总压头为25000~30000Pa。

轴功率习惯上由输送煤气量和压力来估算， 即：

式中N为轴功率，kW； 为鼓风机进口煤气绝对压力，kPa； 为鼓风机出口煤气绝对压力，kPa； 为鼓风机入口煤气实际体积，m/h。实际配用的驱动功率大于轴功率。当用汽轮机驱动时，驱动功率要大15%；当用电动机驱动时， 驱动功率要大25~30%。

绝热压缩过程的温度是在假定煤气被鼓风机压缩时与外界没有热交换的情况下计算的， 即：

式中 为鼓风机出口的煤气温度，K； 为鼓风机入口的煤气温度，K； 为鼓风机出口煤气绝对压力，kPa； 为鼓风机入口煤气绝对压力， kPa。

煤气离开鼓风机的实际温度低于 ， 因为鼓风机表面有热量散失。

调节当鼓风机改变工况运行时， 要用调节的手段维持其稳定运行。

常用的调节方法有：

（1）改变转速。当改变转速时，流量与性能曲线相应改变。此法调节范围宽， 经济性好， 是离心式鼓风机最佳调节手段， 适用于汽轮机和变速电动机驱动的鼓风机。

（2）进口节流。调节鼓风机吸入口的阀门开度，调节方法简单，适用于固定转速机组的调节。

（3）出口节流。调节鼓风机出口的阀门开度， 调节方法简单， 但经济性差， 适用于小功率机组的调节。

（4）交通管调节。当煤气流量减少时， 调节交通管的阀门关闭度， 使一部分出口煤气返回吸入口，以维持鼓风机的正常运行。交通管调节有大循环和小循环两种方式。出口煤气返回鼓风机吸入口的称小循环; 出口煤气返回焦炉煤气初冷器前煤气管的称大循环，适用于开工初期或低流量时的调节。为了扩大离心式鼓风机的稳定工况范围， 上述调节方法可联合使用。

同种型号的鼓风机，当风机进口状态(气体成分、进口温度、进口压力)变化后，风机所产生的升压，将有所变化，用户可根据实际工况需要选择相匹配的鼓风机。

常见故障转子故障（1）转子不平衡

转子不平衡是风机最常见的故障。风机的制造安装误差、转子和叶片的腐蚀、磨损、结垢以及零部件的松动等因素，使风机转子中心惯性力偏离其旋转轴线，在运动系统中引起多余的附加动压力，并传到风机转子的支承轴承上。这些大小和方向有着周期性变化的惯性力破坏了风机转子的平衡，使风机产生振动和噪音，同时还加速了轴承和轴承密封零件的损坏3。

（2）转子不对中

不对中通常是指转子的轴心线与轴承中心线倾斜或偏移的程度。造成不对中的原因主要是轴承座的标高和左右位置不一致以及联轴器安装偏心。根据理论分析和实践经验，诊断不对中故障的主要依据是在振动频谱中2倍频分量的大小，振动与负荷的关系，轴向振动的大小以及轴承座两侧振动的大小等。

轴承故障轴承温度过高：

在风机高速运转时，安装轴承的部位允许有一定的温度，应以不高于80~C为正常，反之则表明轴

承温度过高。轴承温度过高的原因有：一是轴承装配质量不高。轴承与轴承盒顶部间隙过紧或轴向间隙过紧都是影响温度升高的主要原因。

二是风机轴承一般采用干油润滑，在生产中因为润滑不良造成的轴承损坏也十分频繁。轴承损坏主要由加油过多、加油过少、润滑油变质、油腔进入杂质等原因造成。叶轮故障

叶轮结垢风机在运转过程中，抽出的烟气中含有大量的粉尘和强碱微粒，烟气温度在250℃ 左右。当烟气遇到水分或冷空气时便粘附在叶片上，日积月累，叶轮叶片上严重的粘灰和结垢使叶轮失去平衡，机体振动幅度最大时为0．8ram经常需要停车进行人工除垢。

经过长时间地观察和探索，发现引起频繁粘灰和结垢的原因是：

料浆的温度很高，烟道负压低，烟道中漏风处太多。外界水分及冷空气从泄漏点进人烟道中，从而使固体颗粒凝结在叶片上。主要的漏风点常发生在轴与机壳之间的密封处、机壳上法兰连接处以及烟道中有磨漏点等。