新型轴流风机叶片在空冷器上的应用

     案例研究  

       通过对实际项目的研究，着重从理论和应用、市场潜力及经济效益等方面分析使用新型轴流风机叶片在空冷器上应用可行性和实际节能效果。

        项目投资  

       该项目投资3.6万元（包括运输费、安装费用）。  

       节能效果  

       E2308A空冷系统的风机叶片改为新型轴流风机叶片后, 气体分馏装置运行平稳，产量达到设计要求，冷却系统还有富余的冷却能力。改造后风机电机年节电量为69466kWh，节能率为19.5%。

      投资回收期

 

       项目投资回收期1.23年。

 

       适用对象  

       可广泛应用于石化、化工、冶金、电力、建筑、医药、中央空调等领域的强制空气冷却。

 

       案例源单位 

 

       中国石油化工股份有限公司西安石化分公司

 

       监测单位

 

       山西省节能监测中心

 

       案例研究概述

 

       2005年9月公司筹建气体分馏装置，生产高附加值的丙烯产品，为此在2005年10月着手对催化装置的工艺以及催化剂进行了试调整，使液化气收率达到20%~22%（原设计反应单元的液化气收率为13%~15%），调整后的方案经实际运行后，发现冷却能力不足，在分公司工艺卡片要求的范围内不能安全平稳生产。

 

       西安石化分公司2006年4月份在不更改空冷及平台结构、不停车的情况下对空冷系统E2301、E2306、E2308A/B进行改造，即：更换以上3组空冷系统的风机桨叶为新型轴流风机叶片，提高通风量，增大冷却能力。改造后运行效果较好，空冷系统冷却能力提高约25%~30%，改造达到预期效果，完全满足工艺要求。

 

       新型轴流风机叶片实现风机节能的原理及特点

 

       节能技术原理                   

风机的性能取决于风机叶片的形状，风机叶片形状又分为横截面形状和叶形径向形状（即通常所说叶片的外形）。它们分别是由剖面形式和径向载荷分布决定的。

        新型轴流风机叶片（新型低速翼型叶片）的设计采用具有国际先进水平的新型低速翼型和独到的五次方载荷分布，改进了叶片的横截面及径向形状，其低速特性优良，与常用的翼型性能相比，有较大的升力系数和升阻比，最高升阻比达120，对应的升力系数为1.25，在自动满足简单径向平衡条件，沿径向方向各载面的气流速度和全压比较均匀的情况下，翼型的升力大，可使风机产生大的风压和风量，升阻比高，即产生同样的升力时，阻力小，提高风机性能，使风机效率有很大的提高，节电效果显著。  

       主要性能特点：  

       节能  

       经实际现场实验表明，节电效果明显，风机使用新型轴流风机叶片比在用的常规普通叶片，节电量在15%以上。  

       高效  

       实测表明，风机使用该叶片的出口风速比常规普通叶片的更均匀，更有利于提高空冷器的换热效率，而且如果企业工艺要求增加风量时，在电机负载基本不变的情况下，可以通过增大该叶片的安装角增加风量，以满足工艺要求。  

       更换简便  

      该叶片的接头安装形式与绝大多数使用单位的常规普通叶片通用。更换时只需将老式叶片拆除，然后直接将新叶片装入即可。而且对于叶尖间隙不敏感，缝隙稍大也不影响使用效率。 

       项目监测情况  

       E2308A空冷系统的风机叶片改为新型轴流风机叶片后, 气体分馏装置长时间连续运行，操作平稳，现场监测选取E2308A空冷系统为研究对象。  

       以改造前2006年1月15日的工况的数据作为对比基数，用2007年5月28日正常运行中的工况数据作为改造后的抽样对比数据。

        节电效益  

       E2308A空冷系统的风机叶片改为新型轴流风机叶片，改造前冷却每吨天然气耗能4.304kWh，改造后冷却每吨天然气耗能减少到3.5kWh,冷却气体改造前后风机电机小时吨耗能减少量为0.804 kWh/t，节能率为19.5%。年节电量69466kWh。  

       E2308A空冷系统风机电机改造前后冷却气体单位能耗比较如下图。

      E2308A空冷系统风机电机累计节电量图如下：

 

    经济效益

       电价按0.5元/度，E2308A空冷系统的风机叶片改为新型轴流风机叶片后，风机电机年节电增加的经济效益为2.9233万元。

 

       投资回收期

 

       投资回收期=投资/年收益=3.6/2.92=1.23

 

       环境效益

 

       每年减少向大气排放二氧化碳19.9吨（以碳计）。

 

       适用对象及市场潜力

 

       高效节能新翼型空冷器、冷却塔风机叶片，依据国家标准《GB／T15386-94》生产，采用优质玻璃钢材料和航空机翼蒙皮工艺制造，具有重量轻、耐腐蚀、寿命长、噪音低、缺口敏感性好等特点，其使用寿命超过现行风机叶片的寿命指标，有较高的性价比。

 

       高效节能新翼型空冷器、冷却塔风机叶片，具有良好的通用性和互换性， 不但可与目前国内大多数空冷器、冷却塔风机所用的老式叶片进行置换，由于制造精良，同一规格的叶片可以互换，简化了安装程序，提高了劳动效率，降低了使用成本。

 

       案例源单位简介

 

       中国石油化工股份有限公司西安石化分公司，位于古城西安渭水之滨，东临西安机场高速公路。主要从事石油炼制、道路沥青、精细化工生产。企业原油加工能力为250万吨，主要装置有常减压蒸馏装置，常压蒸馏装置，催化裂化装置，加氢制氢装置，A级沥青装置，气体分流装置，硫磺回收装置等，储运和安全环保设施配套齐全。主要产品有汽油、柴油、燃料油及90#、100#、140#道路沥青、AH-90重交道路沥青、SBS改性沥青、液化石油气、石脑油、丙烯等。

       2005年9月公司为生产高附加值的丙烯产品，对催化装置的工艺以及催化剂进行了试调整，提高液化气收率到20%~22%（原设计反应单元的液化气收率为13%~15%），发现冷却能力不足，从而启动原冷却系统的技术改造项目，结果不仅满足工艺需要，而且节电效果显著。

      案例源单位评价  更换为新型轴流风机叶片后，从运行情况来看，完全满足了我公司年产80万吨的生产需要，且冷却系统的冷却能力还有富余。

       我公司联合车间生产天然气的风机原处理量为60万吨/年，由于生产量不断增加，原冷却系统已满足不了生产需要，严重影响了生产的正常进行。2006年冷却系统的风机叶片

      我公司现已陆续更换了20多台风机的叶片；还将在2007年对公司现有的风机进行全面改造，风机叶片更换为新型轴流风机叶片，为企业取得更好的节能效果。

    我公司现已陆续更换了20多台风机的叶片；还将在2007年对公司现有的风机进行全面改造，风机叶片更换为新型轴流风机叶片，为企业取得更好的节能效果。

 

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