1、概述
K-3250風(fēng)機(jī)是原蘇聯(lián)列寧涅瓦工廠1975制造的離心風(fēng)機(jī)，是水鋼公司的關(guān)鍵設(shè)備，承擔(dān)著煉鐵1+高爐用風(fēng)，原機(jī)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下：
型號(hào)：K-3250-41-2
進(jìn)口介質(zhì)：空氣
進(jìn)口汽量：3品250 m‰面嘲i態(tài)）
轉(zhuǎn)速：2 500-3 200 dmin
風(fēng)機(jī)臨介轉(zhuǎn)速：1 600 dmin
進(jìn)口壓力：O.I MPa
出口壓力：0.45 MPa
進(jìn)口溫度：20℃
汽輪機(jī)功率：11 200 kW
水鋼r鼓風(fēng)機(jī)(K-3250-41-2)于1989安裝投運(yùn)，全液壓控制調(diào)節(jié)，由于在運(yùn)行中調(diào)速系統(tǒng)不穩(wěn)定，調(diào)節(jié)汽門(mén)拉桿上下波動(dòng)，轉(zhuǎn)速發(fā)生波動(dòng)，從而風(fēng)量、風(fēng)壓同時(shí)波動(dòng)，對(duì)高爐影響較大，為了解決波動(dòng)問(wèn)題，2003年對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)作了改造，改為PEAK-150控制轉(zhuǎn)速，改造后系統(tǒng)穩(wěn)定。由于水鋼兩臺(tái)K-32,50-41-2型風(fēng)機(jī)承擔(dān)由580 Ill3改為788 U13的高爐生產(chǎn)，一用一備，高爐未改造前，風(fēng)量、風(fēng)壓還有富裕。高爐改造后風(fēng)機(jī)存在以下問(wèn)題：
①運(yùn)行能力不足，效率不高，特別在夏季，由于能力不足，肖高爐頂壓在0.06 MPa．轉(zhuǎn)速在2 840r/min時(shí)風(fēng)量在1 240m3/min，爐頂壓力稍有波動(dòng)，風(fēng)機(jī)會(huì)發(fā)生喘振，遠(yuǎn)行很不穩(wěn)定。
②運(yùn)行中機(jī)頭及1-瓦、2．瓦軸承振動(dòng)較大，自安裝2#風(fēng)機(jī)以來(lái)，試車(chē)期間即發(fā)生振動(dòng)，以后振動(dòng)一直未能得到處理。
機(jī)頭振動(dòng)（水平）長(zhǎng)期大于0.08～0.1 mm，1#、2#瓦振動(dòng)在0.06 mm以上，而且還發(fā)生多次自動(dòng)停機(jī)事故。
③汽封尖叫聲非常大，超過(guò)90分貝以上，令人難以適應(yīng)。
2、技術(shù)改造方案
隨著公司生產(chǎn)能力的提高，高爐強(qiáng)化冶煉，爐頂壓力從0.09 MPa提高到0.12 MPa，迫切需要提高轉(zhuǎn)速以提高風(fēng)量，同時(shí)消除振動(dòng)。如果購(gòu)買(mǎi)新設(shè)備則需投資約5 000萬(wàn)元，資金、成本、安裝周期較長(zhǎng)等多方面因素，也會(huì)給煉鐵冶煉生產(chǎn)帶來(lái)直接影響，現(xiàn)場(chǎng)位置布置也成問(wèn)題，經(jīng)多方面考慮及調(diào)研，決定采用“全可控渦”壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子三元流技術(shù)對(duì)K-3250風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造，且此技術(shù)在同類(lèi)型的1．風(fēng)機(jī)上得到應(yīng)用，效果很好。
①技術(shù)依據(jù)：應(yīng)用“全可控渦”離心式壓縮機(jī)三元流轉(zhuǎn)子技術(shù)，對(duì)K-3250-41-2的轉(zhuǎn)子重新設(shè)計(jì)制造，以提高流體在葉片內(nèi)的流動(dòng)效率，減少阻力，即葉片流道的型線(xiàn)符合氣體三元流向的分布，阻力最小，“節(jié)能”最省，使K-3250風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子改造的應(yīng)用達(dá)到21世紀(jì)新的水平。
②改造范圍及目標(biāo)：保留原有機(jī)殼不變，位置不變，原動(dòng)機(jī)功率不變，空冷不變，只對(duì)其風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子、隔板、擴(kuò)壓器、氣封、油封等進(jìn)行重新設(shè)計(jì)改造，目標(biāo)是保證高爐頂壓在0.12 MPa．風(fēng)量大于1700 m3/min以上，不振動(dòng)和長(zhǎng)期安全運(yùn)行，保證1，高爐強(qiáng)化冶煉的需要。
③關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)革新：對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行三元流改造，同時(shí)對(duì)隔板和氣封、軸封、進(jìn)行改造，保證轉(zhuǎn)子氣封在0.05 mm之間，油封采用彈力式油封能自動(dòng)封閉。改善軸承的潤(rùn)滑，還對(duì)擴(kuò)壓器、進(jìn)口導(dǎo)流器斷面進(jìn)行擴(kuò)大，以滿(mǎn)足進(jìn)風(fēng)口進(jìn)風(fēng)量的要求，氣體流動(dòng)型線(xiàn)好．葉片擴(kuò)壓器由原來(lái)的鉚釘?shù)群駨澃迨礁臑闄C(jī)翼型葉片，并經(jīng)數(shù)控加工而成，表面汽道光滑，能適應(yīng)變工況氣流流動(dòng)，流動(dòng)損失小，這是最大的技術(shù)革新。同時(shí)對(duì)汽輪機(jī)的機(jī)頭危急保安器的間隙、氣封、油封全面測(cè)量和更換，汽輪機(jī)機(jī)頭振動(dòng)、1#瓦和2#瓦長(zhǎng)期的振動(dòng)可以消除。
④K-3250-41-2風(fēng)機(jī)采用了先進(jìn)的制造工藝及嚴(yán)格的質(zhì)量控制手段：在保證風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能提高的基礎(chǔ)上，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子1-4級(jí)葉輪全部采用兩體焊。即葉片與后盤(pán)整體銑制，其空間扭曲型的三元葉片采用CAD/CAM -體化技術(shù)軟件自動(dòng)編程，在數(shù)控銑床上加工制造，焊接后并進(jìn)行整體調(diào)質(zhì)和磁粉探傷，高速動(dòng)平衡等試驗(yàn)和檢驗(yàn)，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)AP1617標(biāo)準(zhǔn)。
3、施工方案及日期
K-3250-41-2風(fēng)機(jī)（2#風(fēng)機(jī)）于2006年3月22日開(kāi)工，確保lt風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)給1#高爐送風(fēng)情況下，工期一個(gè)月，同時(shí)對(duì)汽輪機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)揭蓋，對(duì)汽輪機(jī)部份主要處理了機(jī)頭與接觸面，氣封片和油封片的更換，轉(zhuǎn)子的揚(yáng)度測(cè)量。1#～瓦的間隙研磨和測(cè)量，危急保安器間隙的較正．轉(zhuǎn)子的對(duì)中等項(xiàng)目。風(fēng)機(jī)部份主要對(duì)轉(zhuǎn)子三元流改造及油封、氣封更換，間隙的測(cè)量、擴(kuò)壓器改造，導(dǎo)流器增大等重大項(xiàng)目改造，于2006年5月8日正式試車(chē)成功。
4、改造取得的效果
K-3250-41-2風(fēng)機(jī)改造前后的主要運(yùn)行參數(shù)對(duì)比如表1：、
從表1可以看出，改造后，在原汽輪機(jī)功率不變的情況下，風(fēng)量?jī)粼黾?10 m3/min，比1#風(fēng)機(jī)(K-3250-41-2)風(fēng)量增加100 m3/min．年增加風(fēng)量為210x60x24x360天=10 886.4萬(wàn)m3．風(fēng)的售價(jià)為14.5 )t/km3
則一年凈收入為108 864x14,5=1 578 528元
機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性和安全性大有提高，軸承振動(dòng)下降到0.06mm以下，符合“電建規(guī)”標(biāo)準(zhǔn)，保證了機(jī)組長(zhǎng)期安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。能夠滿(mǎn)足高爐強(qiáng)化冶煉的需要。
5、結(jié)論
2#風(fēng)機(jī)(K-3250-41-2)改造投運(yùn)以來(lái)，經(jīng)過(guò)7個(gè)月的檢驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，各項(xiàng)指標(biāo)與預(yù)期目標(biāo)相一致，用戶(hù)感到滿(mǎn)意。各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，在夏季能滿(mǎn)足高爐0.12 MPa頂壓的要求。冬季略有富裕量，振動(dòng)較為理想，非計(jì)劃停機(jī)次數(shù)為零，能保證鼓風(fēng)機(jī)長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)。為公司節(jié)能創(chuàng)效、改善1#高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和強(qiáng)化冶煉提供了保障。
