大型污水处理厂曝气风机的全新产品_全静叶可调轴流风机

1、水工业窗口大型污水处理厂曝气风机的全新产品全静叶可调轴流风机贾亚妮宋选利(陕西鼓风机集团有限公司据有关资料介绍,城市污水处理厂使用的鼓风机经历了往复式风机、罗茨风机、离心风机等过程,随着污水处理规模的日益扩大,发达国家已率先采用轴流风机用于鼓风曝气。瑞士苏尔寿(SUL ZER 公司生产的轴流式曝气鼓风机,流量范围为18006000m 3/min ,压比可达2,采用515级叶片适应不同压比的需要1。美国德莱赛兰(DRESSER RAND 公司的轴流式曝气鼓风机也有用于污水处理厂的记录。目前世界先进国家大型污水处理厂采用轴流曝气鼓风机的有:美国芝加哥市西部南区454×104m 3/d 特

2、大型污水处理厂;法国巴黎阿谢尔210×104m 3/d 污水处理厂;莫斯科新库里杨诺夫200×104m 3/d 污水处理厂;日本东京森崎128×104m 3/d 污水处理厂。我国至今在大中型污水处理厂中的鼓风曝气仍沿用罗茨和离心风机,单机设备效率接近国际80年代产品水平,与用户要求达到国际90年代的水平尚有较大差距,特别在可靠性方面普遍存在着故障率高、耗能大、性能不稳定、效率低、自动监测水平低等问题,尤其是国外业已推广采用的智能化仪表与具有可调性能的曝气鼓风机的结合、与现场总线网络监控技术的应用尚未起步,因此极大地制约了污水处理装置向大型化、成套化、高技术水平发展

3、的进程。陕西鼓风机(集团有限公司是国内最早开发、研制、生产污水处理专用鼓风机的企业之一,为了满足大型污水处理厂的发展需要,陕鼓集团挖掘潜力,利用技术上的优势推出了全新的专用曝气风机全静叶可调轴流鼓风机。陕鼓集团1979年全面引进瑞士苏尔寿公司轴流压缩机的设计、制造技术,现已完全实现国产化,并与苏尔寿公司具有世界先进水平的轴流压缩机技术水平同步发展,节能效果非常显著。1轴流风机的优势以北京某60×104m 3/d 污水处理厂鼓风机组的选型(见表1为例进行方案比较。表1风机选型参数对照表工况点参数轴流方案(AV 455年平均夏季平均A B C A B C 离心方案RB 4301.75C

4、4301.75进气温度(12.012.012.031.831.831.812.012.0进气压力(105Pa 0.9810.9810.9810.9780.9780.978 1.011 1.011相对湿度(%5959597676765959进气流量(m 3/min 140018002008140018002008430430标态流量(m 3/min 13001671186411651498 1.671排气压力(105Pa 1.761 1.761 1.761 1.748 1.748 1.748 1.754 1.754排气温度(717274959597功率(kW 170022222554168021

5、782487580580工作转速(r/min 705063002975配套电机10kV ;3000kW10kV ;710kW 10kV ;710kW 总配套(kW 30003550(710×53550(710×5中国给水排水1999Vol.15CHINA WA TER &WASTEWA TER No.8给定参数:流量(m 3/min 为1400(最小、1800(设计、2008(最大;大气压力为1.011×105Pa ;大气温度为12;排气压力为1.75×105Pa ;相对湿度为59%。机组配置轴流方案:两台AV 455全静叶可调轴流式鼓风机互为备

6、用。轴流风机采用垂直向下进、排气的方式,静叶调节采用电动执行机构。机组配有高、低压电控系统、自控系统、油系统、风机入口过滤器、放空消声器、阀门及其他辅助设备等。离心方案:采用6台RB 4301.75或6台C 4301.75风机。辅机配套入口过滤器、入口调节阀、出口止回阀等设备。布置形式机组采用单层布置,进、排气管道埋入地沟,满足污水处理厂使用状况。2轴流风机的节能效果一般曝气风机的耗电量约占全厂用电量的50%70%,因此曝气风机的效率是影响污水处理厂运行费用的主要因素。采用离心鼓风机,一般效率最高在78%82%,轴流风机效率高达89%92%,以60×10 4m 3/d 污水处理厂设计

7、风量18002008m 3/min 估算,若采用离心风机C 430/RB 430,驱动电机为710kW ×5=3550kW ;轴流风机AV 455,驱动电机为3000kW ,每年共节约电费240.9万元。轴流风机的流量连续可调(参见图1。图1AV 455轴流风机年平均工况性能曲线轴流风机依靠全静叶可调的优势,根据污水处理厂白天和晚上污水处理量的需要,随时进行流量的跟踪调节。而离心风机采用开、停一台风机与进口节流联合调节的方式,降低了风机的运行效率,经济性较差。轴流风机的流量、压力调节系统先进可靠,又是单台风机运行,能满足污水处理新工艺的特殊要求,实现风机风量与溶氧量的联锁调节。如根据

8、水中溶解氧浓度的要求随时调节静叶角度,风量调节范围为50%100%,且效率无明显下降,风压调节满足升降式曝气的要求。据资料介绍,对美国实行DO (溶解氧与鼓风机等耗能设备联控措施的12个污水处理厂调查,可以节电33%。另外,先进实用的鼓风机控制系统能够实现与污水处理装置现场总线网络的数字通讯,实现随机优化即时控制,达到降低水厂能耗30%、节约人工50%。操作维护:轴流风机采用100%备用风机,调节操作时不会引起风量、风压的波动,对整个污水处理装置的正常运行不易产生较大影响,能够实现自动调节,满足污水处理工艺的要求,由于机组配置数量少,布置紧凑,减少维护人员,使维护费用大幅度下降。采用多台离心机

9、组并联运行,要求每台机组都必须在理想状态下操作,每台风机的出口压力要求完全相同,流量才可以线性叠加;而实际运行中,即使设计参数完全相同的离心机,也会由于制造误差、运行时的流量和压力不完全相同、各风机配套的管网阻力不同,导致并联运行时总流量并不等于各单机流量的代数和,实际上要小一些。这样选型时需考虑30%的设备系数,无形中增加了投资,又因离心机并联使用时各单机调节精度的限制,直接影响并联后的流量、压力。因此对于大型污水处理厂,多台离心鼓风机并联使用存在着许多无法克服的弊端。60×104m 3/d 污水处理厂风机的轴流与离心方案的综合比较见表2。采用高效节能、技术先进、运行可靠、操作简便

10、的全静叶可调轴流风机作为我国大型污水处理装置曝气鼓风机的条件已非常成熟,坚信轴流风机用于大型污水处理厂将给我国污水处理行业带来一次深刻的革命,并为与国际接轨创造良好的条件。表260×104m3/d污水处理厂采用轴流与离心风机的方案综合比较机型AV455RB430/C430台数2台6台设计制造技术引进瑞士苏尔寿技术国内技术运行方式互为备用5用1备风机效率89%92%78%82%调节方式全静叶流量、压力连续可调,精度高、操作灵敏,易与溶氧量调节联锁,进一步降低能耗进气节流阀调节,效率低,损失大操作维护运行平稳可靠、噪音低,故障率极低,操作简单,可实现无扰动自动调节操作维护量大,调节时性能

11、波动大运行周期连续运行3年以上连续2年以上配套设施配套设备齐全、性能可靠、维护简单配套设备多、维护人员多综合效益占地面积小、维护人员少、降低维护费用、效率高,年节约240余万元,一次性投资较大占地面积大、维护量大、效率低、能耗大,一次性投资较少参考文献1徐佑民.风机1机械工业出版社,1994作者通讯处:710075西安市高新路火炬大厦九层电话:(0298225347传真:(0298825321(收稿日期1999-05-11信息我国“九五”计划(前三年城市供水发展简报“九五”计划期间,国家进一步加大了产业结构的调整,加强了对城市基础设施和环境设施建设的投资力度。同时,由于城市市政公用事业投资、建

12、设和管理体制改革的进一步深化,拓宽了来自市场的资金投入渠道,对市政公用事业固定资产投资额度增加的幅度是前所未有的。“九五”计划前三年的资金投入就达到了3566.28亿元,超出“八五”计划期间五年投入总和的45.6%,同时占全社会固定资产投资的比例也由“八五”计划期间的平均3.94%提高到4.67%,这与我国“七五”计划以前各个五年计划中这一数字始终徘徊在1.0%3.0%的情况形成了鲜明对照。“九五”计划前三年其固定资产投资额平均年递增22.23%,超过了全社会固定资产投资额年递增率(12.44%近10个百分点。特别在1998年,国际上出现的亚州金融危机和国内特大洪灾给国民经济发展带来巨大压力,

13、而国家采取的扩大内需和加大基础设施建设投入、拉动国民经济增长的政策获得了显著成效。在国家发行的1000亿国债中,城市市政公用设施建设项目安排了712个,投入资金364.5亿元,同时还安排了与之相配套的银行贷款资金138.5亿元。1998年共完成市政公用事业固定资产投资1475亿元,比上年增长29.2%,超过全社会固定资产投资年递增率近15个百分点,占全社会固定资产投资比例也进一步上升到5.2%,投资完成额、投资增长幅度和占全社会投资比例均创下历史最高纪录,预计这一增长势头还将持续。“九五”计划前三年城市供水能力进一步发展,1998年城市综合供水能力达2.099×108m3/d,人均生活用水量由1995年的195.4L/d增加到214.07L/d,供水普及率也提高到95.97%。来自建设部的统计数字表明,1998年城市年生产用水为249.65×108m3,城市年总用水为470.47×108m3;城市生产用水较1995年减少了23×108m3,城市年总用水量