节能改造案例分享｜广州JFE钢板废水站罗茨风机改空气悬浮鼓风机专项落地
发布时间：
2026-06-08
广州 JFE 钢板废水站 6 台空浮改造项目依托精准工况测算、多方案比选落地，既实现年均 32.85 万元综合运营成本下降、年减排 CO₂超 220 吨的直接经济 + 环保收益，又通过管路预留设计一次性解决未来罗茨淘汰禁用的二次改造隐患，是钢铁冶金行业污水曝气系统从传统罗茨向高效空浮迭代的标杆案例。
节能改造案例分享｜广州JFE钢板废水站罗茨风机改空气悬浮鼓风机专项落地
导读：在国家“双碳”及钢铁行业节能降本政策导向下，广州JFE钢板有限公司（以下简称“广州JFE”）针对厂区三处废水站传统罗茨风机高能耗、高维保、高噪音的痛点，实施了全流程EPC升级改造。项目优选空气悬浮风机（空浮）替代罗茨风机（摒弃磁浮方案），依托精准工况测算落地。改造后年节电收益明确，运维成本大幅压降，形成了钢铁冶金废水曝气风机节能改造的标准化样板。 钢铁行业作为工业领域的能耗重点，正面临绿色转型压力。如何在保证生产效率的同时大幅降低电耗与运营成本，成为企业高质量发展的核心课题。 上一期，我们分享了广州JFE携手贵州中航华强科技有限公司，通过替换空气悬浮鼓风机完成节能改造的项目概况。许多读者对具体的节能数据与经济效益表现出浓厚兴趣。 今天，我们将深入项目核心，为您揭晓这份“看得见”的节能实效——这不仅是一次设备更新，更是一场精准的降本增效实战。 |
一、项目改造背景与原有设备痛点
广州 JFE 钢板一期、二期及扩容废水站生化池、调节池、MBR 膜池、中和罐、砂滤反洗系统原有供气全部配套传统罗茨鼓风机，共计多台罗茨机组常年 24h 连续曝气运行，原有设备长期暴露五大运营短板，也是本次改造核心动因：
老旧设备外观、运行工况、现场环境
- 能耗居高不下：罗茨风机容积式结构摩擦损耗大，运行效率仅 45%~55%，无高效运行区间，全厂区改造前年度风机总电费91.4 万元，是废水站运营最大能耗支出项；
- 年度维保成本高昂：罗茨齿轮、轴承损耗快，年均维保费用为设备原值 3%\5%，单站年润滑油、配件更换费用 1\3 万元，每 1~2 年需停机大修，频繁检修挤占生产工时；
- 车间噪音超标：1 米处运行噪音 100~120dB (A)，需配套独立隔音机房建设，车间作业环境恶劣，不符合厂区环保降噪管控标准；
- 运行稳定性差：机械磨损逐年导致风量衰减，生化池 DO（溶解氧 2~4mg/L）难以稳定控制，曝气不均需人工频繁现场调阀；砂滤间歇反洗用气与生化连续用气共用管路，压力波动大，常年额外消耗大量外购压缩空气；
- 长期改造隐患：罗茨属于落后高耗能设备，后续面临环保政策逐步淘汰禁用风险，分批次零星改造易产生二次施工、重复投资。
工程现场技术交流、实地勘探
原厂区布局：
- 一期废水站：2 组罗茨风机（A/A2、B/B2），生化 + 调节池 + 砂滤反洗综合用气；
- 二期废水站：3 组罗茨风机（A、B、C 系列），覆盖调节池、生化池、MBR 池、中和罐、含酸 / 循环水砂滤；
- 二期扩容废水站：2 组罗茨风机，分别负责生化池、MBR 池曝气供气。
二、多方案技术比选与最优改造方案敲定
三类风机参数横向选型对比（空浮 VS 磁浮 VS 原有罗茨，项目最终锁定空浮）
| 对比维度 | 传统罗茨风机 | 空气悬浮风机（选型落地） | 磁悬浮风机（方案淘汰） |
| 采购造价（55kW 基准） | 5~7 万元 / 台 | 10~16 万元 / 台 | 12\21 万元 / 台（比空浮贵 20%\40%） |
| 能耗表现 | 效率低，无变频优化，常年满负荷浪费电能 | 效率 82%\90%，变频自适应曝气负荷，整体节电 20%\30% | 效率与空浮接近，但电控系统每小时额外耗电 2~3kW，综合能耗无优势 |
| 维保成本 | 年维保 3%~5% 设备原值，年耗材 1~3 万元 / 台 | 年维保＜1% 设备原值，仅滤芯更换 0.2~0.5 万 / 台，核心部件免维护 | 维保费率同空浮，但电控精密，单次维修贵 30%~50%，需专业电子维保团队 |
| 运行稳定性 | 磨损逐年衰减，怕超压，粉尘耐受强 | 无机械摩擦，智能故障预警，抗电网波动，钢铁冶金工况适配度高 | 怕电网浪涌、高温、电磁干扰（钢厂大功率设备干扰严重），转子停机有跌落风险 |
| 使用寿命 | 机壳 15 年，轴承齿轮仅 8000~15000h | 整机 15~20 年，核心悬浮部件＞20 年 | 整机 15~20 年，电控元器件仅 5 年寿命 |
| 适配本项目理由 | 落后淘汰机型，仅临时备用 | 钢厂电磁干扰大、现场无专职电控维保、连续 24h 运行，性价比最优，为本项目首选 | 初次投入高、钢厂工况适配差、后期电控更换成本高，直接排除 |
| 选型结论：广州 JFE 为钢铁生产厂区，车间大功率轧机、电机密布，电磁环境复杂，优先选用空气悬浮，放弃磁悬浮，规避后期电控故障、高额维修风险。 |
三、核心节能数据核算（改造前后成本对比、年度收益、静态回收期，全文核心）
核算基准：工业电价按0.8 元 /kWh，风机全年 365 天连续运行，节能率按方案约定20%~30% 区间测算，改造前年度风机总电费 91.4 万元（一期 27.9 万、二期 38 万、扩容 25.5 万）。
1. 年度节电电费收益
| 改造站点 | 改造前年电费（万元） | 节电率 20% 年省电费 | 节电率 30% 年省电费 |
| 一期废水站 | 27.9 | 5.58 | 8.37 |
| 二期废水站 | 38.0 | 7.60 | 11.40 |
| 二期扩容废水站 | 25.5 | 5.10 | 7.65 |
| 项目全年合计 | 91.4 | 18.28 万元 | 27.42 万元 |
| 年度电费节约区间：18.28 万～27.42 万元 / 年，年均中间值收益 22.85 万元。 |
2. 年度维保费用节约收益
- 改造前：6 台原对应罗茨年度维保 + 润滑油耗材合计约 7.2 万元 / 年；
- 改造后：空浮仅需每年更换空气滤芯，全机组年度维保总支出≤0.8 万元；
- 年度维保净节省：6.4 万元。
3. 压缩空气降耗附加收益
改造后生化、中和罐、砂滤反洗用气全部由空浮 + 备用罗茨供给，取消原工艺外购压缩空气补气，全年节约压缩空气采购费用约 3.6 万元。
4. 项目全口径年度综合净收益 & 静态投资回收期
- 年均综合总收益 = 电费节约均值 22.85 + 维保节约 6.4 + 压缩空气节约 3.6=32.85 万元 / 年；
- 静态投资回收期 = 总投资 122÷32.85≈3.71 年（仅依靠节能收益回本，设备设计寿命 15~20 年，回收期后连续 11 年以上纯收益）。
5. 环保降碳量化数据（参考行业折算标准：1kWh≈0.785kgCO₂）
- 按年均节电（取中间值：22.85 万 ÷0.8=28.56 万度电 / 年）；
- 年减少 CO₂排放≈28.56×0.785≈224.2 吨 / 年，助力广州 JFE 完成厂区碳减排指标。
四、改造落地后多维度实测改善成效
1. 能耗与工艺运行改善
空浮智能变频系统跟随生化池 DO（2~4mg/L）自动调节风量，彻底解决原罗茨恒频曝气过量、曝气不足交替问题；砂滤间歇反洗依靠闲置罗茨调压，生化主管压力稳定，全系统曝气均匀，取消人工每日频繁调阀作业，废水出水指标稳定性提升。
2. 车间环境优化
风机运行噪音由原 105\115dB (A) 降至 78\83dB (A)，拆除原有部分隔音房，机房作业环境达标国家职业健康噪声规范，现场无需配套降噪劳保用品。
新设备安装效果、运行状态、整洁车间工况
3. 运维管理减负
空浮无润滑油、无齿轮易损件，全机组除年度滤芯更换外零维护，取消原有季度拆机检修、年度大修计划，废水站运维人力投入降低 60% 以上，无计划停机风险基本消除。
4. 远期合规保障
存量罗茨全部转为备用 / 间歇用气，不再进行大额大修投入，未来罗茨逐步自然报废，原有管路、自控预留扩容接口，后期新增空浮直接接驳，彻底杜绝二次改造重复投入，适配国家高耗能老旧设备淘汰政策。
五、项目总结与行业复制价值
广州 JFE 钢板废水站 6 台空浮改造项目依托精准工况测算、多方案比选落地，既实现年均 32.85 万元综合运营成本下降、年减排 CO₂超 220 吨的直接经济 + 环保收益，又通过管路预留设计一次性解决未来罗茨淘汰禁用的二次改造隐患，是钢铁冶金行业污水曝气系统从传统罗茨向高效空浮迭代的标杆案例。
本项目验证：冶金高电磁干扰、连续 24h 运行的废水曝气场景，空气悬浮风机相较磁浮、罗茨全生命周期性价比最优，可为华南区域同类型钢厂废水站节能改造提供标准化选型、投资测算、施工落地参考模板。
关键词：
节能改造
案例分享
广州JFE钢板
罗茨风机
空气悬浮鼓风机
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