针对鼓风机对装置运行成本的影响，详细分析了对其节能节水改造的可行性途径，并进行了改造成本与效益的计算，提出并实施了具体改造方案，对改造后出现的一些问题提出解决办法。对8台鼓风机的节能节水改造，只花了不到10万的改造费用，获得了每年为企业节省成本160万余元的成果。
0 引言
生活污水处理厂8台鼓风机是向该装置核心单元曝气生物滤池提供溶解氧的主要设备，对整套装置的处理效果起着至关重要的作用。
大庆石化公司生活污水处理厂于2007年开工建设，2008年10月份开工投产。生物滤池分厌氧和好氧两个单元。其中好氧单元为曝气生物滤池，共8个系列并联使用， 8台鼓风机分别向8个曝气生物滤池供氧。每台鼓风机冷却水单独使用。在调查和研究基础上，对其进行改造供氧结构和水系统供给结构进行改造，在保证生产和设备安全运行的前提下，节约大量电能和自来水，每年节约运行成本上百万元。
1 改造前鼓风机耗电、耗水介绍
1.1 鼓风机技术条件
鼓风机为三叶罗茨式鼓风机，型号为JAS-145，风量为834m3/h,，空气经压缩后压力由大气压升为68.6kPa，功率为55kW，主副油箱及轴承采用水冷却，每台耗水量为1.8m3/h，冷却水要求进口温度<25℃。
1.2 原设计安装工艺状况介绍
原设计安装中，每台鼓风机对应一个曝气生物滤池，一台风机单独向一个滤池供氧。
曝气生物滤池容积420m3，需曝气风量约120m3/h。每台鼓风机额定风量834m3/h，供气量是需求量的6.95倍，可以看见每台鼓风机向一个曝气生物滤池的供风量有极大富余，浪费极大。
原设计安装中，8台风机包括2台反洗鼓风机共10台鼓风机主副油箱及轴承箱使用自来水作为冷却水，10台鼓风机全部并联使用。
由于2台反洗鼓风机间断运行，运行时间不长，用水量不大。8台鼓风机的耗水量为1.8×8=14.4m3/h。
1.3 原设计安装中存在的问题
曝气生物滤池容积420m3，需曝气风量约120m3/h。每台鼓风机额定风量834m3/h，供气量是需求量的6.95倍，可以看见每台鼓风机向一个曝气生物滤池的供风量有极大富余，浪费极大。另外，由于鼓风机与曝气生物滤池“一对一”的结构，如果鼓风机因故障停车，将导致其所对应的曝气生物滤池停产，整体装置的总处理量将降低1/8。
8台风机冷却水使用后从排水孔排走，水质无污染，排出口温度也在7℃左右，利用率不大，水资源浪费严重。由于风机房耗水平大约15m3/h，水压下降较大，导致其他厂房用水严格受限制。
改造前装置处理能力按照520m3/h计算，运行成本为1.51元/m3，其中8台鼓风机耗电耗水成本为331.44元/h，水处理成本约为0.64元/t，占总成本的42.3%，可见8台鼓风机是整套装置的成本消耗大户。如果能降低8台鼓风机的耗电耗水，对降低整套装置的运行成本将起到至关重要的作用。
2 改造方案及效益计算
2.1 改造方案
为了节能节水，同时要保证装置运行正常和鼓风机运行可靠，可从以下两个方面入手进行节能节水改造：
1） 节电方面：在两台鼓风机曝气风线之间加跨线，使2台风机互相备用，运行一台鼓风机同时向2个生物滤池供氧，理论上能节约50%的用电量。
2） 节水方面：8台鼓风机加上2台反洗鼓风机，其冷却水系统改为每5台串联，为了使其中一台设备发生故障不影响其余4台鼓风机正常使用冷却水，每台鼓风机还增加临时直通管。这样能节约80%的用水量。
2.2 改造成本计算
1） 节电方面：8台曝气风线之间增加4条跨线，4只手动蝶阀，每条跨线公称直径为DN200，长度为4m。
2） 节水方面：10台鼓风机冷却水来水管线增加26m，临时直通线新增46m，新增铜球阀25只，三通8件。
节电和节水两项改造施工成本约11.28万元。
2.3 改造效益计算
8台鼓风机每天24小时运行，每台风机功率55kW，按每年365天计算，每年耗电约385万kW·h，现在电价为0.624元/kW·h，电费共计240万元。
每天24小时运行，每台鼓风机冷却水用量为1.8m3/h，按每年365天计算，每年耗水总量约12.6万m3，现在自来水价格3.95元/m3，每年耗水水费约50万元。
按照改造方案，耗电量能节省约50%，耗水量能节省约80%，按此方案，每年能节约耗电量385×50%=192.5万kW·h，节省运行成本240×50%=120万元；每年节省耗水量12.6×80%=10万m3，节省成本50×80%=40万元。
节能和节水两项每年能直接节约成本计达140余万元，改造费用总计6.78万元，改造后当年就可见到效益。
改造后，鼓风机运行成本为151元/h，按装置处理能力为520m3/h计算，处理每吨水8台鼓风机约为0.29元，较之改造前的0.64元下降了0.35元，整套装置运行成本由改造前的1.51元/m3降为1.16元/m3，总体下降约为23.2%，可见效果很显著。
另外，由于鼓风机由全开无备用的运行模式，改为了一开一备的模式，对于保持曝气生物滤池运行连续性、降低设备损耗折旧速率、提高设备可维修性等诸多收益，其经济性更是可观。
3 改造后效果及存在的问题
经过论证其可行性和经济性后，我们对装置8台鼓风机（节水改造还包括2台反洗鼓风机）进行了节能节水改造。
1） 节能改造方面，实现了1台鼓风机同时向2个曝气生物滤池供氧的功能，经过一个月的观察，水中溶解氧含量（DO）与改造前无异，均满足水质要求，而且风量仍有少量富余。鼓风机方面，其出口风量、压力均无明显变化，对设备本身无多大明显影响。
改造后，由于鼓风机出口的曝气风线上所加的跨线及手动蝶阀，要向2个曝气生物滤池平均分配风量时操作难度较大，每次进行调节操作时均需多次进行调节，但是经过调节能达到平均分配风量的目的。
2） 节水改造方面，将10台鼓风机分为2个系列并联，每5台一个系列进行串联，这样的供排水方式。在改造后实验中，为了安全起见，供水量由原来的单台1.8m3/h改为每系列2.0m3/h，略有提高，进行了为期一周的温度监测，监测样本选为24小时运行，且处于来水系统末端的鼓风机。监测数据见表3。
处于来水系统末端的鼓风机主油箱温度改造后上升了1℃左右，副油箱上升了5℃左右，但都还处于设备技术要求以内，温度合格。至于同系列前3台鼓风机，经过抽样观察，其主副油箱温度与此鼓风机温度相比，略低，但不明显。排水点水温虽比改造前有大幅提高，由7℃上升到15℃左右，但还远低于设备技术要求的25℃。
实验证明，改造成功，达到了预期的改造目的。
4 结论
由于原设计安装中8台鼓风机选型过大，生产能力由极大富余，致使该风机耗电、耗水太大，并且存在较大程度的浪费。在认真考察和研究装置、设备的技术要求及技术配置后，充分发挥设备生产能力，降低设备运行成本，充分挖掘增效降耗的改造空间。正是做好了这一点，我们对8台鼓风机进行了节能节水改造，在保证鼓风机安全、平稳运行的前提下，只花了不到10万元的改造费用，就为企业节省生产成本160余万元/a，并且提高了整体装置保持连续性的能力，降低了设备损耗折旧速率，提高设备的可维修性等。
谢工
咨询电话