杨莉，江卫，齐书奎
摘要：本文阐述了一套焦化鼓风设备的更新改造过程，并对其效益进行了具体的对比分析。
关键词：鼓风设备；更新改造；节能；经济效益
山东民生煤化有限公司拥有四座66Ⅲ焦炉、两座Z87型焦炉及配套回收系统。原设计与66Ⅲ焦炉配套的鼓风设备有D3202.25型离心风机两台、备用三台LGA805001罗茨风机、机后同心圆式电捕焦油器两台。与Z87型焦炉配套的鼓风设备有D1602.25型离心风机两台、备用L82WD160/30罗茨风机一台。两套系统分别于1984年和1990年投入运行，随着设备老化和工艺调整逐渐暴露出许多弊端：(1)原同心圆式电捕焦油器由于原设计采用可控硅整流，工作电压不稳定，再加已安装多年，设备腐蚀严重，一直未能正常运行；(2)原配置的D3202.25离心风机额定流量300m3/min，而系统正常时的煤气发生量在180m3/min左右，存在负荷余量大、能耗高、开机倒机操作复杂、维护维修要求精度高、费用大等问题。
2001年，两台D3202.25型离心风机运行时常出现异常，经诊断，风机转子出现不同程度损坏，其径向跳动量超出标准，其中一台无法继续使用，需要更换，而更换一台离心风机转子约需十多万元。再加D3202.25离心风机运行时间长、隔板腐蚀严重，针对以上问题，结合公司实际情况，在对系统进行详细分析和论证的基础上，先对需换转子的离心风机进行更新改造。
一、确定更新改造方案
1．分析论证
(1)针对原D3202.25离心风机存在负荷余量大，能耗高问题，若进行变频改造，预计投资约150万元，且带来维修和工艺问题，所以确定改换机型。罗茨风机具有操作简单、维修方便、性能可靠、投资少、无需设置独立油站、对工艺要求适应性强等优点，确定将原离心机更换为罗茨风机。
(2)罗茨风机的缺点是转子密封较差，易泄露煤气，机后焦油含量高，机前需降低焦油含量，需在机前增设一台电捕焦油器及部分工艺管道。
(3)由于风机的主要作用是用来完成煤气输送任务，故要求配套电机为防爆型电机。
2．选型
(1)风机及电动机
根据焦炉煤气最大发生量为233m3/h，可选额定风机流量为257m3/h，初冷部分及负压煤气管线阻力为4kPa，机后压力一般不超过30k0Pa。经计算风机轴功率为148kW。电机功率余量按30％考虑，应大于200kW。最后选定罗茨风机为L84WD配套防爆电机220kW。
(2)配套设备
电捕焦油器结构主要有同心圆式、管式及蜂窝式三种。同心圆式、管式在国内焦化行业应用较早，运行较为稳定。但同心圆式存在制作安装精度要求高、煤气短路流失大、场强电压不稳定等缺点；管式也存在着空间效率利用差等缺点。蜂窝式具有结构紧凑合理、没有电场空穴、脱硫效率高等优点，是推广产品。故选择煤气量1.5万m3/h，型号为QSFD76Ⅱ电捕焦油器，电源选用技术较为先进的HLB型恒流高压直流电源，该电源具有运行可靠、输出电压高、良好的电压跟踪性能和节电显著等特点。
二、实施改造
1．风机部分
(1)经测算原风机基础可满足罗茨风机的运行负载需要，但需对基础进行必要的改造。其他改造内容主要有：风机进出口设有试车小循环，大循环自动调节利用原系统：
(2)为便于排除风机壳内焦油冷凝液，在风机下部设有焦油排出管。
(3)为防止煤气外泄，在转子密封及设备入口处设一细管，将泄露煤气引入风机进口。
(4)风机启动采用自藕降压启动，同时设有过载、断相、短路保护。
2．电捕部分
主要在二段横管初冷器后增加一台旋捕焦油器，以脱除部分冷凝液，然后煤气进入电捕焦油器，脱除油尘后，并入原系统：电捕电源设计为户外型，高压发生设置电捕设备顶部，控制部分在操作室，便于操作和观察。为防止焦油挂壁影响脱除效率，在电捕焦油器顶部设有热氨水洗涤管。绝缘箱温度采用集中控制，同时设有自动测氧仪和防爆装置等：为保证机壳接地电阻小于2D，设立了独立接地网。
三、运行效果及经济效率
1．运行效果
系统经调试运行后，风机运行稳定，噪声小，机前吸力2.7kPa，机后压头25kPa，工作电流200A，润滑油油温一般低于45℃，煤气流量1万m3/h，各项指标均达到原设计要求，满足了系统工艺需要。
2．经济效益分析
(1)节电。原离心风机配用功率为350kW电机，更新后罗茨风机采用220kW电机，年节省电费56.94万元。
(2)节水。原离心风机冷却用地下水量为4.32万m3/年，更新后罗茨风机冷却用地下水量为1.095万m3/年，年节水费用3.483万元／年。
(3)节约大修费用约3万元／年。
(4)节约设备维持费用。离心鼓风机使用年维持费用一般需要3～4万元。而罗茨风机结构简单，年维持费用一般仅需数千元即可。
(5)其他效益。更换风机后，检修周期长，节省了大量的人力物力，开停车方便，操作简单，焦油回收率有了很大的提高。
这次对一套D3202.25型离心式鼓风设备的更新改造，投资约70万元，直接经济效益每年节省费用约65万元。公司于2002年、2003年及2004年又分别对D3202.25型另一台离心风机和两台D1602.25型离心风机及配套设备进行了更新改造，总投资约120万元左右，每年节省费用约90多万元。