1、前言
廣東省韶關(guān)鋼鐵集團(tuán)有限公司（以下簡稱“韶鋼”）焙燒廠1～9號石灰窯工程的煤氣加壓站使用了7臺高爐煤氣離心懸臂式鼓風(fēng)機，在7臺鼓風(fēng)機的入口管道上均安裝了上海歐拉機電工業(yè)有限公司生產(chǎn)的VSR氣動預(yù)旋風(fēng)調(diào)節(jié)裝置，目的是為了實現(xiàn)風(fēng)機的流量和壓力可調(diào)節(jié)并節(jié)電的雙重目的．高爐煤氣離心鼓風(fēng)機的參數(shù)如下：型號：3165A/322，流量：200 Nm3/min，升壓：20 kPa，轉(zhuǎn)速n=2950 rpm，效率刀=0. 783，軸功率P-91.5 kW. VSR氣動預(yù)旋風(fēng)調(diào)節(jié)裝置（簡稱VSR裝置）目前在國內(nèi)外離心風(fēng)機上使用不多，這方面的技術(shù)資料和報導(dǎo)很少．為此，根據(jù)近年來焙燒廠對煤氣鼓風(fēng)機的運行記錄、對煤氣鼓風(fēng)機運行的觀察及有關(guān)的試驗數(shù)據(jù)和技術(shù)資料，就VSR裝置使用調(diào)節(jié)對風(fēng)機性能的影響及原因作些分析研究，以便對VSR裝置有較客觀正確的認(rèn)識，從而對此類風(fēng)機的實際使用控制提出些參考意見。
2、 VSR氣動預(yù)旋風(fēng)調(diào)節(jié)裝置對風(fēng)機性能的影響
2.1 VSR氣動預(yù)旋風(fēng)調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)
VSR裝置為圓環(huán)形，裝置通徑700 mm，詳見圖1．該裝置由電機執(zhí)行器驅(qū)動，通過裝有萬向節(jié)的多
節(jié)傳動桿將轉(zhuǎn)矩傳到裝置輸入軸上，然后通過裝置內(nèi)的齒輪系統(tǒng)使各葉片在O°～75°改變傾斜角度，改變煤氣進(jìn)入風(fēng)機前的流場，改變風(fēng)機的性能曲線，從而達(dá)到節(jié)流調(diào)節(jié)的目的。
VSR裝置為全鑄雙層殼體結(jié)構(gòu)，左側(cè)為進(jìn)口煤氣進(jìn)口法蘭安裝面，右側(cè)為出口法蘭安裝面，電動執(zhí)行器置于頂部，結(jié)構(gòu)緊湊．具有可靠的密封組件，雙級主、付葉片，可以使進(jìn)氣流的沖擊損失最小，以提高調(diào)節(jié)效率和預(yù)旋效果。
2.2工作原理
風(fēng)機總是與管網(wǎng)聯(lián)合工作，若管網(wǎng)系統(tǒng)的阻力在聯(lián)合運動中是穩(wěn)定的，則風(fēng)機也會穩(wěn)定在某一工況工作，通常，這一工況為風(fēng)機的設(shè)計工況，在實際生產(chǎn)運行中，管網(wǎng)的阻力會經(jīng)常變化（即管網(wǎng)的性能變化曲線），并根據(jù)生產(chǎn)工藝過程的需要，還要求風(fēng)機的流量或壓力的變化滿足某特定值．為此，風(fēng)機在實際運行中，應(yīng)根據(jù)管網(wǎng)性能的變化，響應(yīng)改變其本身的性能曲線，這個過程稱為風(fēng)機的性能調(diào)節(jié)。根據(jù)流體力學(xué)歐拉原理，VSR氣動預(yù)旋風(fēng)調(diào)節(jié)裝置可以使風(fēng)機入口的煤氣流體流場性能良好，流場的速度均勻性大幅度提高，煤氣流體的湍流度大大降低、平均氣流偏角小于0. 50．VSR氣動預(yù)旋風(fēng)調(diào)節(jié)裝置正是通過調(diào)節(jié)葉片傾斜角改變煤氣流體的風(fēng)機人口流場特性，從而調(diào)節(jié)風(fēng)機的壓力運行工況．
2.3 采用VSR氣動預(yù)旋風(fēng)調(diào)節(jié)裝置后加壓機性能變化曲線
1)流量下調(diào)后加壓機機后壓力略有下降，見圖2．
2)流量下調(diào)后加壓機機后壓力基本保持不變，見圖3。
3)流量下調(diào)后加壓機機后壓力略有升高，見圖4。
4)圖例分析
鼓風(fēng)機的調(diào)節(jié)任務(wù)可分為兩類：等壓力調(diào)節(jié)（用戶要求在流量變化時，風(fēng)機的排氣壓力保持一定）和等流量調(diào)節(jié)（用戶要求在排氣壓力變化時，風(fēng)機的流量保持一定）．在流量下調(diào)過程中，若管網(wǎng)阻力保持不變，加壓機風(fēng)壓大致依據(jù)P= Po．(Q/Q。)0.6-0.8o標(biāo)定工況風(fēng)機流量）的規(guī)律變化，即加壓機的流量每下調(diào)10%，其出口壓力下降7%左右，實際上，在下調(diào)過程中，由于管網(wǎng)阻力變大，所以隨著流量Q的下調(diào)，壓力P下降得極其緩慢，甚至升高或者保持不變，從而為加壓機的等壓運行提供了一種實際可能性．焙燒廠是高爐煤氣管網(wǎng)的末段用戶，煤氣管網(wǎng)流量波動大，但是氣燒石灰窯需要煤氣壓力保持穩(wěn)定，才能保證石灰窯的燒嘴正常工作，也就是保證石灰窯正常生產(chǎn)．由上圖可以看出風(fēng)機出口流量在40%~100%的變化范圍內(nèi)，VSR氣動預(yù)旋風(fēng)調(diào)節(jié)裝置通過預(yù)選調(diào)節(jié)角的角度改變均可進(jìn)行有效的等壓力調(diào)節(jié)，使風(fēng)機的輸出壓力基本保持不變。
2.4 VSR氣動預(yù)旋風(fēng)調(diào)節(jié)裝置的主要技術(shù)性能和特點
1)加壓機流量調(diào)節(jié)范圍為5%～100%標(biāo)定流量，在此范圍內(nèi)VSR氣動預(yù)旋風(fēng)調(diào)節(jié)裝置可以實現(xiàn)對風(fēng)機的無級微調(diào)；并基本消除加壓機在任何小流量區(qū)的喘振隱患．
2)當(dāng)VSR氣動預(yù)旋風(fēng)調(diào)節(jié)裝置處于全閉狀態(tài)時，可保證加壓機實現(xiàn)無載或輕載啟動，允許加壓機在此狀態(tài)下長期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)．
3)實現(xiàn)風(fēng)機的等壓調(diào)節(jié)，機后壓力變化值的調(diào)節(jié)性比液偶或變頻優(yōu)越得多．
4) VSR氣動預(yù)旋風(fēng)調(diào)節(jié)裝置本體阻耗為10～20 mmH20。
5)在30%一100%流量調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，加壓機效率下降平緩．預(yù)旋調(diào)節(jié)角超過200(0。相當(dāng)于風(fēng)機未調(diào)節(jié)時的風(fēng)機原始特性）后，流量調(diào)節(jié)效果明顯增強；當(dāng)預(yù)旋調(diào)節(jié)角超過600左右時，流量減為0.5Q，風(fēng)機功耗下降70%以上，在預(yù)旋調(diào)節(jié)角O。H45。時則可達(dá)到流量擴(kuò)展10%Q。的效果，因此，VSR氣動預(yù)旋風(fēng)調(diào)節(jié)裝置可實現(xiàn)大幅度節(jié)電．
6)通過VSR氣動預(yù)旋風(fēng)調(diào)節(jié)裝置的介質(zhì)溫度
要求低于250℃。
7)本裝置可以實現(xiàn)近、遠(yuǎn)程手操和全自動閉環(huán)控制。
3、結(jié)束語
VSR氣動預(yù)旋風(fēng)調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)能有效改變風(fēng)機運行工況，在較大程度上滿足生產(chǎn)使用要求．同時，由于VSR氣動預(yù)旋風(fēng)調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)，煤氣流方向改變，使煤氣流對葉輪的沖擊減小，對延長風(fēng)機的壽命很有利，該裝置又可以實現(xiàn)節(jié)能，所以，裝置的推廣使用具有很大的現(xiàn)實意義。
