增速型液力偶合器在煤气鼓风机上的应用

　　引　言

　　煤气鼓风机是焦化厂心脏设备,担负着煤气的加压和输送任务,其稳定运行,对焦化生产乃至后道煤气用户十分重要。但由于焦炉生产的特点,煤气鼓风机负荷波动较大,传统煤气鼓风机系统大多依靠高压电机全压启动运行来驱动,并在煤气管道上装设节流装置、煤气循环装置进行调控,以稳定系统的运行。这种传统的驱动和调控方式,存在设备启动困难、对电网及设备冲击大,系统存在波动、能量损失大等缺点,不能完全满足焦炉稳定、长寿、安全生产的需要。

　　1　煤气鼓风机的调节方式

　　1.1　风机出口节流

　　利用风机出口的调节阀节流(增加系统阻力)可改变系统的R—Q曲线,随着节流程度的加大,R—Q曲线逐步上移,当调节到其与P—Q曲线的交点之流量为Q时,系统即达到了平衡(如图1中线1所示),此时的交点为B,所对应的压力为P2,所耗功率为N,P2与P之差即为出口阀的局部阻力损失,可见这种调节手段是费能的,其浪费率为(P2-P)/P2。

　　1.2　风机入口节流

　　入口节流同样可以增加风机的运行阻力,但由于气体是可压缩的,所以入口节流在增加阻力的同时亦减小了风机内的介质密度,所以可看成是改变了风机的特性曲线,随着节流程度的加大,P—Q曲线逐步下移,当调节到其与R—Q曲线上的M点相交即可(如图1中线2所示)。由于P—Q曲线发生了变化,所以N—Q曲线稍有下移,“临界点”也在左移(喘振区减小),这对生产负荷较低(流量距“临界点”较近)时的调节是有利的,但同出口节流一样,也增加了压缩比,所以,也将增加煤气的温升。

　　1.3　循环(或出口放风)

　　采用循环(煤气风机)或出口放风(空气风机)以使风机所输流量大于系统所需流量,也可以达到使系统平衡的目的。如1图所示,Q2与Q之差即为循环(或放风)量,此时风机的工作点为C,即流量为Q2,压力为P;但系统所获得的流量却是Q(压力仍为P),所以满足了生产需要。显然,这种调节手段浪费电能最大(N2),其浪费率为(Q2-Q)/Q2,但能保证系统较稳定,尤其当生产负荷过低(气量比临界流量小很多)时,该调节方法是配合上述几种调节手段所必须的。

　　1.4　调　速

　　由于流量与转速成正比,压力与转速的平方成正比,所以转速降低后,P—Q曲线将“平行”向左下方移动,当移到与R—Q曲线相交于M点时,系统即达到了平衡(如图1中线3所示)。由于功率与转速的三次方成正比,所以转速降低后,功率将大幅度下降(N3)。

　　从图1可以看出,调速后,P—Q曲线与原额定转速时相似,不象入口节流那样陡直,所以系统稳定,由于调速后P—Q曲线是向左下方移动,所以,喘振区也随着转速的降低而变小,同时,又由于不增加系统阻力(没有节流),所以煤气温升也不增加。从上述分析看,通过调节鼓风机转速来进行风机调节是较理想的方式。