賈亞妮 宋選利?
(陜西鼓風(fēng)機(jī)〈集團(tuán)〉有限公司)

　　據(jù)有關(guān)資料介紹，城市污水處理廠使用的鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)歷了往復(fù)式風(fēng)機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)等過程，隨著污水處理規(guī)模的日益擴(kuò)大，發(fā)達(dá)國(guó)家已率先采用軸流風(fēng)機(jī)用于鼓風(fēng)曝氣。瑞士蘇爾壽(SULZER)公司生產(chǎn)的軸流式曝氣鼓風(fēng)機(jī)，流量范圍為1800～6000 m³/min，壓比可達(dá)2，采用5～15級(jí)葉片適應(yīng)不同壓比的需要^［1］。美國(guó)德萊賽蘭(DRESSER—RAND)公司的軸流式曝氣鼓風(fēng)機(jī)也有用于污水處理廠的記錄。目前世界先進(jìn)國(guó)家大型污水處理廠采用軸流曝氣鼓風(fēng)機(jī)的有：美國(guó)芝加哥市西部南區(qū)454×10⁴ m³/d特大型污水處理廠；法國(guó)巴黎阿謝爾210×10⁴ m³/d污水處理廠；莫斯科新庫(kù)里楊諾夫200×10⁴ m³/d污水處理廠；日本東京森崎128×10⁴ m³/d污水處理廠。
　　我國(guó)至今在大中型污水處理廠中的鼓風(fēng)曝氣仍沿用羅茨和離心風(fēng)機(jī)，單機(jī)設(shè)備效率接近國(guó)際80年代產(chǎn)品水平，與用戶要求達(dá)到國(guó)際90年代的水平尚有較大差距，特別在可靠性方面普遍存在著故障率高、耗能大、性能不穩(wěn)定、效率低、自動(dòng)監(jiān)測(cè)水平低等問題，尤其是國(guó)外業(yè)已推廣采用的智能化儀表與具有可調(diào)性能的曝氣鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)合、與現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用尚未起步，因此極大地制約了污水處理裝置向大型化、成套化、高技術(shù)水平發(fā)展的進(jìn)程。
　　陜西鼓風(fēng)機(jī)(集團(tuán))有限公司是國(guó)內(nèi)最早開發(fā)、研制、生產(chǎn)污水處理專用鼓風(fēng)機(jī)的企業(yè)之一，為了滿足大型污水處理廠的發(fā)展需要，陜鼓集團(tuán)挖掘潛力，利用技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)推出了全新的專用曝氣風(fēng)機(jī)--全靜葉可調(diào)軸流鼓風(fēng)機(jī)。
　　陜鼓集團(tuán)1979年全面引進(jìn)瑞士蘇爾壽公司軸流壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)，現(xiàn)已完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，并與蘇爾壽公司具有世界先進(jìn)水平的軸流壓縮機(jī)技術(shù)水平同步發(fā)展，節(jié)能效果非常顯著。

1 軸流風(fēng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)

　　以北京某60×10⁴ m³/d污水處理廠鼓風(fēng)機(jī)組的選型(見表1)為例進(jìn)行方案比較。

表1 風(fēng)機(jī)選型參數(shù)對(duì)照表 工況點(diǎn)參數(shù) 軸流方案（AV45-5） 離心方案 年平均 夏季平均 RB430-1.75 C430-1.75 A B C A B C 進(jìn)氣溫度（℃） 12.0 12.0 12.0 31.8 31.8 31.8 12.0 12.0 進(jìn)氣壓力（10⁵Pa） 0.981 0.981 0.981 0.978 0.978 0.978 1.011 1.011 相對(duì)濕度（%） 59 59 59 76 76 76 59 59 進(jìn)氣流量（m³/min) 1400 1800 2008 1400 1800 2008 430 430 標(biāo)態(tài)流量（m³/min） 1300 1.671 1864 1165 1498 1.671 排氣壓力（10⁵Pa） 1.761 1.761 1.761 1.748 1.748 1.748 1.754 1.754 排氣溫度（℃） 71 72 74 95 95 97 功率（kW) 1700 2222 2554 1680 2178 2487 580 580 工作轉(zhuǎn)速（r/min） 7050 6300 2975 配套電機(jī) 10kV;3000kW 10kV;710kW 10kV;710kW 總配套（kW) 3000

　　給定參數(shù)：流量(m³/min)為1400(最小)、1 800(設(shè)計(jì))、2 008(最大)；大氣壓力為1.011×10⁵ Pa；大氣溫度為12 ℃；排氣壓力為1.75×10⁵ Pa；相對(duì)濕度為59%。
　?、贆C(jī)組配置
　　軸流方案：兩臺(tái)AV 45-5全靜葉可調(diào)軸流式鼓風(fēng)機(jī)互為備用。軸流風(fēng)機(jī)采用垂直向下進(jìn)、排氣的方式，靜葉調(diào)節(jié)采用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。機(jī)組配有高、低壓電控系統(tǒng)、自控系統(tǒng)、油系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)入口過濾器、放空消聲器、閥門及其他輔助設(shè)備等。?
　　離心方案：采用6臺(tái)RB 430-1.75或6臺(tái)C 430-1.75風(fēng)機(jī)。輔機(jī)配套入口過濾器、入口調(diào)節(jié)閥、出口止回閥等設(shè)備。?
　　②布置形式?
　　機(jī)組采用單層布置，進(jìn)、排氣管道埋入地溝，滿足污水處理廠使用狀況。

2 軸流風(fēng)機(jī)的節(jié)能效果

　　一般曝氣風(fēng)機(jī)的耗電量約占全廠用電量的50%～70%，因此曝氣風(fēng)機(jī)的效率是影響污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用的主要因素。
　?、?采用離心鼓風(fēng)機(jī)，一般效率最高在78%～82%，軸流風(fēng)機(jī)效率高達(dá)89%～92%，以60×104 m³/d污水處理廠設(shè)計(jì)風(fēng)量1800～2008 m³/min估算，若采用離心風(fēng)機(jī)C 430/RB 430，驅(qū)動(dòng)電機(jī)為710 kW×5=3550 kW；軸流風(fēng)機(jī)AV45—5，驅(qū)動(dòng)電機(jī)為3000 kW，每年共節(jié)約電費(fèi)240.9 萬(wàn)元。?
　　② 軸流風(fēng)機(jī)的流量連續(xù)可調(diào)(參見圖1)。

　　軸流風(fēng)機(jī)依靠全靜葉可調(diào)的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)污水處理廠白天和晚上污水處理量的需要，隨時(shí)進(jìn)行流量的跟蹤調(diào)節(jié)。而離心風(fēng)機(jī)采用開、停一臺(tái)風(fēng)機(jī)與進(jìn)口節(jié)流聯(lián)合調(diào)節(jié)的方式，降低了風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率，經(jīng)濟(jì)性較差。?
　?、? 軸流風(fēng)機(jī)的流量、壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)先進(jìn)可靠，又是單臺(tái)風(fēng)機(jī)運(yùn)行，能滿足污水處理新工藝的特殊要求，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)風(fēng)量與溶氧量的聯(lián)鎖調(diào)節(jié)。如根據(jù)水中溶解氧濃度的要求隨時(shí)調(diào)節(jié)靜葉角度，風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍為50%～100%，且效率無明顯下降，風(fēng)壓調(diào)節(jié)滿足升降式曝氣的要求。
　　據(jù)資料介紹，對(duì)美國(guó)實(shí)行DO(溶解氧)與鼓風(fēng)機(jī)等耗能設(shè)備聯(lián)控措施的12個(gè)污水處理廠調(diào)查，可以節(jié)電33%。另外，先進(jìn)實(shí)用的鼓風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)與污水處理裝置現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字通訊，實(shí)現(xiàn)隨機(jī)優(yōu)化即時(shí)控制，達(dá)到降低水廠能耗30%、節(jié)約人工50%。
　?、?操作維護(hù)：軸流風(fēng)機(jī)采用100%備用風(fēng)機(jī)，調(diào)節(jié)操作時(shí)不會(huì)引起風(fēng)量、風(fēng)壓的波動(dòng)，對(duì)整個(gè)污水處理裝置的正常運(yùn)行不易產(chǎn)生較大影響，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，滿足污水處理工藝的要求，由于機(jī)組配置數(shù)量少，布置緊湊，減少維護(hù)人員，使維護(hù)費(fèi)用大幅度下降。?
　　采用多臺(tái)離心機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行，要求每臺(tái)機(jī)組都必須在理想狀態(tài)下操作，每臺(tái)風(fēng)機(jī)的出口壓力要求完全相同，流量才可以線性疊加；而實(shí)際運(yùn)行中，即使設(shè)計(jì)參數(shù)完全相同的離心機(jī)，也會(huì)由于制造誤差、運(yùn)行時(shí)的流量和壓力不完全相同、各風(fēng)機(jī)配套的管網(wǎng)阻力不同，導(dǎo)致并聯(lián)運(yùn)行時(shí)總流量并不等于各單機(jī)流量的代數(shù)和，實(shí)際上要小一些。這樣選型時(shí)需考慮30%的設(shè)備系數(shù)，無形中增加了投資，又因離心機(jī)并聯(lián)使用時(shí)各單機(jī)調(diào)節(jié)精度的限制，直接影響并聯(lián)后的流量、壓力。因此對(duì)于大型污水處理廠，多臺(tái)離心鼓風(fēng)機(jī)并聯(lián)使用存在著許多無法克服的弊端。60×10⁴ m³/d污水處理廠風(fēng)機(jī)的軸流與離心方案的綜合比較見表2。

表2 60×10⁴m³/d污水處理廠采用軸流與離心風(fēng)機(jī)的方案綜合比較 機(jī)型 AV45-5 RB430/C430 臺(tái)數(shù) 2臺(tái) 6臺(tái) 設(shè)計(jì)制造技術(shù) 引進(jìn)瑞士蘇爾壽技術(shù) 國(guó)內(nèi)技術(shù) 運(yùn)行方式 互為備用 5用1備 風(fēng)機(jī)效率 89%——92% 78%——82% 調(diào)節(jié)方式 全靜葉流量、壓力連續(xù)可調(diào)、精度高、操作靈敏，易與溶氧量調(diào)節(jié)聯(lián)鎖，進(jìn)一步降低能耗 進(jìn)氣節(jié)流閥調(diào)節(jié)，效率低，損失大 操作維護(hù) 運(yùn)行平衡可靠、噪音低，故障率極低，操作簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)無憂動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié) 操作維護(hù)量大，調(diào)節(jié)時(shí)性能波動(dòng)大 運(yùn)行周期 連續(xù)運(yùn)行3年以上 連續(xù)2年以上 配套設(shè)施 配套設(shè)備齊全、性能可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單 配套設(shè)備多、維護(hù)人員多 綜合效益 占地面積小，維護(hù)人員少、降低維護(hù)費(fèi)用、效率高，年節(jié)約240余萬(wàn)元，一次性投資較大 占地面積大、維護(hù)量大、效率低、能耗大，一性投資較少

　　采用高效節(jié)能、技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、操作簡(jiǎn)便的全靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)作為我國(guó)大型污水處理裝置——曝氣鼓風(fēng)機(jī)的條件已非常成熟，堅(jiān)信軸流風(fēng)機(jī)用于大型污水處理廠將給我國(guó)污水處理行業(yè)帶來一次深刻的革命，并為與國(guó)際接軌創(chuàng)造良好的條件。

參考文獻(xiàn)

　　徐佑民.風(fēng)機(jī)?機(jī)械工業(yè)出版社，1994?

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