《高炉鼓风机电动鼓风与汽动鼓风方案对比中的节能分析.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高炉鼓风机电动鼓风与汽动鼓风方案对比中的节能分析.doc（5页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、高炉鼓风机电动鼓风与汽动鼓风方案对比中的节能分析【摘要】高炉鼓风机大多采用电动或汽动驱动方式， 哪种驱动方式更合理，应通过综合比较来确定。文中对两种 驱动方式的热能利用率进行了分析，提出了在两种方案的输 入热能 Q0 相等、鼓风机轴功率 Wb 相等的条件下，通过计 算厶Pa值来判断哪种驱动方式的热能利用率高。【关键词】电动鼓风；汽动鼓风；热能利用率；汽轮机 内效率；电厂汽轮机；鼓风汽轮机0 前言 高炉鼓风机是冶金工厂的主要耗能设备之一，其驱动方 式对钢厂自备电厂的发电量有较大影响，鼓风机的驱动常采 用电动或汽动两种方式，哪种驱动方式更合理，应通过综合 分析来确定。综合分析包括多方面的因素，其中
2、，热能利用 率是关键内容之一，在热能利用方面，鼓风站与自备电厂紧 密相关，应该统一考虑。本文针对两种驱动方式的热能利用 率进行分析，即在相同的热能输入、相同的鼓风机轴功率的 条件下，分析鼓风机驱动方式对自备电厂发电量、热能利用 率的影响。一般情况下，汽轮机单机容量越高，其内效率越 高，对于年产 300 万吨以上规模的钢厂，鼓风机的单机容量 往往低于自备电厂发电机组的单机容量；当采用汽动鼓风 时，鼓风汽轮机的内效率低于自备电厂汽轮机的内效率；当 采用电动鼓风时，输配电系统存在升压和降压的电能损耗， 这些因素在鼓风机驱动方案确定之前需要仔细分析和比较。 本文认为以上两方面是方案对比的重点之一，将直
3、接影响驱 动方式的最终确定。1 能耗分析1.1 前提条件：在分析两种方案的过程中假定：两种方案的输入热能Q0 相等、鼓风机轴功率 Wb 相等，鼓风汽轮机的内效率低于 自备电厂汽轮机的内效率。1.2 电动鼓风方案图1为电动鼓风方案的能量利用图，图中n i1为电厂汽轮机内效率、n ml为电厂汽轮机机械效率、n gl为电厂发电机效率， n u1 为电厂升压变压器效率、 n m 为鼓风机的机 械效率， n g 为鼓风电动机的效率， n u 为鼓风电动机的降 压变压器效率， Pe1 为电厂总发电量， Pp1 为电厂和鼓风站 的总自耗电。在相同的 Q0 和 Wb 的情况下，系统电能输出 为：Pa1=Pe1
4、-Pb-Pp1式中： Pe1=Q0 ?n il?n ml?n gl?n u1Pb=Wb/ (n m?n g?n d)则：Pa1= Q0 ?n il? n ml? n gl? n u1-Wb/ ( n m?n g?n d)-Pp11.3 汽动鼓风方案图 2 为汽动鼓风方案的能量利用图，图中 n i2 为电厂汽 轮机内效率、 n m2 为电厂汽轮机机械效率、 n g2 为电厂发 电机效率、 n u2 为电厂升压变压器效率、 n i 为鼓风汽轮机 内效率、 Q为鼓风汽轮机的输入热能，Pe2为电厂总发电量， Pp2 为电厂和鼓风站的总自耗电，在相同的 Q0 和 Wb 时，系统电能输出：Pa2=Pe2-
5、Pp2式中：Pe2= (Q0- Q) ? n i2? n m2? n g2? n u2 Q=Wb/ (n m?n i )则： Pe2=Q0-Wb/(n m?n i) ?n i2?n m2?n g2?n u2-Pp21.4 电能输出比较 考虑汽轮机效率和电能损耗因素后，电动方案与汽动方 案输出电能之差厶Pa:Pa=Pa1-Pa2=Q0 ?n il?n ml?n gl?n u1-Wb/(n m? n g?n d) -Pp1-Q0-Wb/( n m?n i) ?n i2?n m2?n g2?n u2-Pp2设 n l= n il? n ml? n gln 2=n i2?n m2?n g2 n 3=n
6、 m?n i则厶 Pa= QO ? n I? n u1-Wb/ ( n m?n g?n d)卜Pp1- Q0-Wb/ n 3)? n 2?n u2+ (Pp2-Ppi) =Q0 ( n l?n u1-n 2?n u2/n 3) -1/( n m?n g?n d) ?Wb+ ( Pp2-Pp1 )上式是在相同的 QO 和 Wb 条件下得出的结果，根据上 式可以计算 Pa,当厶Pa>0时，电动鼓风方案的热能利用率 较高。电动鼓风和汽动鼓风的方案分别见图 1、图 2。图 1 电动鼓风方案 图 2 汽动鼓风方案2 结果与讨论汽动鼓风方案中，鼓风机由汽动机直接驱动避免了输配 电系统升降压和电动机的
7、能量损耗，使热能的利用率得到提 高；但由于鼓风汽轮机的内效率低于电厂汽轮机的内效率， 使热能的利用率降压。电动鼓风方案中，鼓风机由电动机驱动，产生了输配电 系统升降压和电动机的能量消耗，使热能的利用率降低；但 由于电厂汽轮机的内效率高于鼓风汽轮机的内效率，使热能 的利用率提高。当 n I? n u1- n 2? n u2 0 和 Pp2-Pp1 0 时， Pa n 2?/n 3) -1/ ( n m?n g?n d) ?Wb 令厶Pa>0则 n 3/n 2<n u2?n m?n g?n dH i/ n i2< n u2? n m2? n g2? n g? n d上式说明：在两个方案中的自耗电接近、电厂汽轮机内 效率接近的情况下，当鼓风汽轮机的内效率与电厂汽轮机的 内效率之比小于(n u2? n m2?n g2?n g?n d)的值时，电动 鼓风方案的热能利用率较高。3 结语 综上，分析了电动、汽动鼓风方案的热能利用率，在两 种方案的输入热能Q0相等、鼓风机轴功率 Wb相等的前提 下，通过计算厶Pa值来判断哪种方案的热能利用率高，当厶Pa>0时，电动鼓风方案的热能利用率较高。作者简介：龙春香( 1973- ) ，女，电气工程师。毕业于 贵州工学院电力系统及自动化专业，现贵州水城经济开发区 高科开发投资有限公司从事工程管理及招投标工作。