脱硫氧化风机的升级改造可行性探讨.doc

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1、脱硫氧化风机的升级改造可行性探讨摘要：脱硫氧化风机主要被运用在火力发电厂中，其最主要的目的就是实现电厂烟气脱硫降耗，对于电厂发电工作具有很重要的作用。脱硫氧化风机的能耗较大，对脱硫氧化风机进行变频改造具有十分重大的意义。本文以脱硫氧化风机变频改造需求为切入点，针对脱硫氧化风机变频改造方案进行了论述分析。关键词：脱硫氧化风机；变频改造；节能效果1引言2014年9月份国家3部委颁布了煤电节能减排升级改造行动计划2014-2020，因烟气排放在线检测系统完善和强制实施，达不到标准会面临巨额罚款，这意味着今后不仅新建燃煤电厂要分区域先后达到近零排放，而且对现有机组也要逐步通过升级改造达到规定的节能减排

2、标准。对脱硫氧化风机进行变频改造是实际工作不断发展进步的需求，其应该根据电厂用煤含硫量、脱硫量及脱硫速率等实际数据进行变频方案设计，再结合现有氧化风机的基本性能特点对其进行变频改造，实现脱硫过程的变频控制。2脱硫氧化风机变频改造的问题某火电厂有2台1000MW超临界燃煤发电机组，机组同期配套建设2台石灰石石膏湿法烟气脱硫装置，脱硫系统燃煤含硫率按照1.8%设计，与机组同时投入运行。目前，脱硫装置节能运行越来越受到重视，脱硫装置中能耗大的设备如增压风机、循环泵、湿磨机、真空泵，都要求充分考虑节能运行的要求。但该电厂的氧化风机原设计为定转速罗茨风机，只要脱硫装置投运，风机必须投入，定速的特点决定了

3、氧化风机能耗基本与烟气和SO2负荷无关，在低硫、低负荷下电能浪费过大。为进一步实现节能运行，提出将氧化风机改为变频运行的设想。通过变频改造，氧化风机实现在不同烟气流量和SO2负荷下改变流量达到最佳出力，从而降低运行电耗。本工程氧化风机选用美国德莱赛RAS-J2022型罗茨风机，风机设计流量17500m3/h，设计压力为100kPa，设计流量下风机转速为964r/min，轴功率为610kW，额定功率为710kW。每台吸收塔配置3台氧化风机，风机的运行方式为2用1备，共6台氧化风机。3脱硫氧化风机变频改造方案分析为减少投资和改造量，仍然保留原运行良好的氧化风机，仅在其电机部分增加变频器及相应的机柜

4、。氧化风机改造后的主要特点如下：1）根据设备厂家的要求，正常运行的情况下，氧化风机可调节的转速范围为630964r/min。随着风机转速的降低，有部分空气会在风机内部回流，造成风机排风不畅以及温度上升。温升达到一定限值时会造成风机损坏，所以风机转速应严格限制在一定范围内。2）氧化风机在调速运行中，2台并联的风机均可同步下降或上升，并且不会产生抢风问题。3）氧化风机电耗近似看成与流量成线性关系。改造后的氧化风机采用变频运行方式，其转速会随变频值改变，进而改变氧化风机的流量，最终达到降低电耗的效果。考虑到氧化風机本身使用可靠性较高，从节约造价、减少占地面积的角度出发，每台吸收塔配置的3台氧化风机中

5、，只选用2台安装变频器，每台710kW风机的变频器运行时最大电耗约为25kW。4脱硫氧化风机的节能效果分析氧化风机节能效果直接由其运行的流量和扬程决定。变频氧化风机的扬程在不同运行工况下差别不大，因此节能运行主要体现在对流量的调节上。氧化风机主要用于系统CaSO3的氧化，而CaSO3生成量又由脱除掉的SO2决定，烟气负荷和SO2浓度负荷直接决定了需要的氧化风量。因此当烟气负荷或SO2浓度负荷降低时，可对氧化风机实施变频运行以获得最优出力。电厂设计运行工况：负荷为100%BMCR，含硫量为1.8%，假定SO2脱除负荷比例为1.0。但实际运行中，烟气负荷与SO2浓度负荷随时都在波动，为研究节能效果

6、，需考虑长期平均工况作为参照对象。根据电厂实际情况，运行负荷按30%THA100%锅炉最大额定出力（BMCR）考虑，燃煤含硫量按0.8%1.8%考虑，脱硫效率按95%设计。为简化起见，假定负荷百分数与烟气量成线性关系。根据上述要求，对下述5种运行工况进行统计分析。1）运行工况1：负荷为30%THA，燃煤含硫量为1.8%，假定SO2脱除负荷比例为0.35；2）运行工况2：负荷为50%THA，燃煤含硫量为1.8%，假定SO2脱除负荷比例为0.52；3）运行工况3：负荷为100%THA，燃煤含硫量为1.8%，假定SO2脱除负荷比例为0.95；4）运行工况4：负荷为100%BMCR，燃煤含硫量为1.2

7、%，假定SO2脱除负荷比例为0.667；5）运行工况5：负荷为100%BMCR，燃煤含硫量为0.8%，假定SO2脱除负荷比例为0.444。SO2脱除负荷直接决定了风机流量，不同运行工况下氧化风机的开启数量和流量出力见表1。在锅炉全年运行工况中，实际燃煤含硫量为1.2%的约占80%，含硫量为1.8%的约占15%，含硫量小于1.2%的占5%（按燃煤平均含硫量0.8%进行节能估算），根据表1与表2分析，通过采用变频氧化风机，全年可节电3929.8MWh。5结语（1）本工程定转速的罗茨风机改造成变频运行方式，氧化风机本体不用改变，流量变频调节范围为63.6%100%，电机选用普通电机加高压变频器及相应机柜。高压变频器属成熟产品，在使用环境和布置上均可满足要求。（2）按30年运行时间考虑，采用变频器后在各种运行方式下耗电量均有降低，但节约费用差距较大，这主要是与氧化风机投入数量和出力有密切关系。参考文献1李继忠.600MW机组脱硫增压风机变频改造可行性研究与实施J.山东电力高等专科学校学报，2012，（1）.2王金祥，杨李军.风机变频器节能J.纸和造纸，2007，26（2）：18-2.3