亞臨界機組引風機代替脫硫增壓風機運行技術改造

王林 王義廂

1.神華神皖安慶皖江發(fā)電有限責任公司，安徽 安慶 246008

2.安徽特種設備檢測院，安徽 合肥 230051

1. 設備概況

安慶電廠一期工程1#、2#機組均為320MW燃煤發(fā)電機組，由上海鍋爐廠有限公司設計、制造，型號為:SG-1036/17.44-M865。鍋爐為亞臨界壓力參數(shù)，自然循環(huán)汽包爐，單爐膛、一次中間再熱、燃燒器擺動調(diào)溫、平衡通風、四角切圓燃燒方式、固態(tài)排渣、露天布置、全鋼構架懸吊結構。鍋爐以最大連續(xù)負荷（BMCR）工況為設計參數(shù)（見表1），最大連續(xù)蒸發(fā)量為1036t/h。

表1 鍋爐額定工況及BMCR工況主要參數(shù)

風煙系統(tǒng)配備兩臺動葉調(diào)節(jié)軸流式一次風機、兩臺動葉調(diào)節(jié)軸流式送風機和兩臺靜葉調(diào)節(jié)軸流式引風機。煙氣自引風機后進入單臺靜葉調(diào)節(jié)軸流式增壓風機，隨后經(jīng)脫硫系統(tǒng)處理后排入煙囪。脫硫系統(tǒng)是煙氣從鍋爐的引風機出口煙道引出，經(jīng)增加風機升壓后進入吸收塔脫硫。同時為了確保發(fā)電機組正常運行，鍋爐引風機出口與煙囪之間裝設了脫硫系統(tǒng)旁路煙道及擋板，一旦脫硫系統(tǒng)故障時，該旁路擋板迅速打開，煙氣由引風機出口直接經(jīng)過旁路煙道進煙囪排往大氣，脫硫系統(tǒng)被保護停用。吸收塔為空塔結構，玻璃麟片內(nèi)襯，內(nèi)設三層噴淋層，煙氣折向90度朝上流動，與自三層噴淋而下的漿液進行液氣接觸，在接觸過程中發(fā)生化學反應，完成脫硫過程。每層噴淋層對應一臺循環(huán)漿泵，噴淋層上部布置二級內(nèi)置式除霧器。脫硫除霧后的干凈煙氣通過煙囪排出。

2. 改造方案

2.1 改造前的可行性研究

安慶電廠在脫硝改造的同時實施引風機代替脫硫增壓風機[1－4]。實施風機改造具有以下優(yōu)勢：1）通過對引風機合理改造，取消增壓風機，可達到節(jié)能效果；2）隨著環(huán)保政策的進一步深入，將來會取消脫硫系統(tǒng)旁路擋板，在此種情況下，一旦單臺增壓風機出現(xiàn)故障，則需要停運整個發(fā)電機組。實施引風機改造，即使有一臺引風機故障停運，仍可單臺風機帶60%以上負荷運行。

2.2 改造前引風機、增壓風機參數(shù)

安慶電廠1#、2#爐各配備兩臺成都電力機械廠制造生產(chǎn)的靜葉調(diào)節(jié)軸流式引風機，風機設備參數(shù)如下（見表2）：

表2 引風機設備參數(shù)

安慶電廠1#、2#爐脫硫系統(tǒng)各配備一臺成都電力機械廠制造生產(chǎn)的靜葉調(diào)節(jié)軸流式增壓風機，風機設備參數(shù)如下（見表3）：

表3 增壓風機設備參數(shù)

2.3 風機改造

對于引風機代替脫硫增壓風機方案，必須首先確認二合一后系統(tǒng)風量和風壓參數(shù)，從而根據(jù)風機參數(shù)確定改造方案。其次對風煙系統(tǒng)風量無影響，在BMCR工況下，引風機入口平均流量為219.6m3/s。取10%的裕量，則在TB工況的設計流量為245.0m3/s（882000.0m3/h）。引風機全壓大小表明鍋爐煙風系統(tǒng)阻力大小，而增壓風機全壓大小表明脫硫系統(tǒng)阻力大小。風機改造后，單一風機所克服的系統(tǒng)阻力為鍋爐煙風系統(tǒng)阻力與脫硫系統(tǒng)阻力之和。

電機參數(shù)的確定：

原風機電機額定功率2000kW，脫硝改造及風機二合一實施后，由于風機風壓增大，原風機電機功率是否能夠滿足要求需進行校核。

按照選型參數(shù)確定出的風量和風壓來計算電機功率，那么，新電機功率為：

（ 2 4 5 . 0 × 8 2 0 0 × 0 . 9 7 ） /(1000×0.85×0.98)=2339.4kW由于選取了風量裕量和風壓裕量，所以電機裕量取5%，則：

電機功率為：2339.4×1.05=2456.8 kW，圓整后，電機額定功率為2500 kW。

原風機電機額定功率為2000kW，因此風機改造后，原風機電機無法滿足要求，需要對原電機進行增容。（見表4）根據(jù)上表的內(nèi)容確定出的引風機選型參數(shù)，通過選型計算，滿足該參數(shù)的風機只有雙級動葉調(diào)節(jié)軸流式引風機。通過改造工作量、風機運行經(jīng)濟性等角度綜合比較，得出的最優(yōu)的改造方案為：將現(xiàn)有的引風機改為：HU25036-12型雙擊動葉可調(diào)式軸流風機。

3. 經(jīng)濟性分析

安慶電廠一期2×320MW機組在脫硝改造同時實施引風機改造，從經(jīng)濟性上來講，可實現(xiàn)年節(jié)電量401586.6 kW，廠用電率下降0.01%，按照上網(wǎng)電價0.436元/kW計，年節(jié)省費用為17.5萬元。

由于取消了增壓風機，可節(jié)省相應的日常維護費用及備品備件費用，年節(jié)省費用按照10萬元考慮，那么，實施改造后，一臺機組可節(jié)省27.5萬元。

另外，在風機改造過程中，實施管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化改造，則一臺機組可實現(xiàn)年節(jié)電量1208100.5KW，按照上網(wǎng)電價0.436元/kW計，年節(jié)省費用為52.7萬元。廠用電率下降0.06%。

因此，在脫硝改造同時實施引風機代替脫硫增壓風機改造并對原增壓風機進口至吸收塔之間管網(wǎng)進行優(yōu)化，可以實現(xiàn)年總節(jié)能量約1609687kW，年節(jié)省費用約為80.2萬元，廠用電率下降約0.07%。

4. 結束語

隨著國家環(huán)保政策的進一步深入，安慶電廠一期2×320MW機組在脫硝改造的同時對引風機代替脫硫增壓風機實施改造，取消增壓風機。并對原增壓風機進口至吸收塔之間的管網(wǎng)進行優(yōu)化設計，同時對原引風機增容改造。實踐證明：采用脫硫增壓風機和鍋爐引風機實現(xiàn)二合一技術可行，煙氣系統(tǒng)負荷響應較改造前迅速、準確，運行可靠；改造后節(jié)能效果顯著，且系統(tǒng)運行安全、穩(wěn)定。

表4 引風機改造后不同工況下運行參數(shù)

[1]吳建國.300MW機組引風機增壓風機二合一可行性探討[J].寧夏電力，2012(5):30∽34.

[2]劉建國.600MW機組鍋爐引風機與脫硫增壓風機二合一技術改造[J]. 河南電力，2012(1):35∽38.

[3]盧懷鈿. 3033t/h鍋爐引風機與增壓風機二合一改造實踐[J]. 發(fā)電設備，2012.26(1):23∽25.

[4]張健. 引風機代替增壓風機運行的可行性探討[J]. 能源與節(jié)能，2013(2):61∽63