660MW引风机脱硝加变频节能改造.doc

660MW引风机脱硝加变频节能改造

依据SCR脱硝特点，并结合实例，提出脱硝改造工程中引风机改造方案和注意事项。此外还分析了变频调速对引风机的要求及其节能效果。
    2021年3月14日，全国人大审议通过了“十二五〞规划纲要，将氮氧化物首次列入约束性指标体系，要求减少10%，氮氧化物已经成为我国污染减排的重点。2021年3月6日，李克强总理在十二届全国人大二次会议上发言，强调要治理环境污染，推动燃煤电厂脱硝改造1.3亿千瓦。因此今后陆续将会有大批电厂集中脱硝改造。
    目前国内大多数脱硝改造均采纳SCR(选择性催化还原)技术。加装SCR脱硝后，系统阻力增加，增加的阻力通常分为增加的烟道阻力、SCR反应塔阻力和空预器增加的阻力。SCR阻力大约在1000Pa左右。可见，原引风机不能满足要求，需要进行改造。
    本文先确定风机改造参数，再进行风机结构改造，以满足整个系统的要求。在确定改造方案时，采纳变频调速的调节方式，保证引风机在各个工况点高效经济的运行，已达到节能减排的效果。
    引风机现状
    某电厂2×660MW机组2#炉为超临界机组，锅炉最大连续蒸发量为2090t/h，汽轮机热耗率保证值考核工况时锅炉蒸发量为1825.62t/h。锅炉带基本符合并调峰运行。引风机采纳两台成都电力机械厂生产的AN33e6〔V13+4°〕静叶可调轴流风机。增压风机为一台武汉鼓风机生产的ML-H1-R205/483(BUF)动叶可调轴流风机。
    为满足国家对排放烟气的要求，电厂要求对机组增加脱硝系统并取消增压风机。
    2.1. 改造前主要设备参数、性能参数
    表1  引风机和增压风机制定参数

    2.2.为保证引风机改造后能很好的和系统匹配，需要确定引风机现场的工作状况，表2为电厂控制室记录值。
    表2  2#炉引风机现场运行数据

    由表2可以看出，风机在满负荷下运行时，所需克服的系统阻力与原理论制定值较为接近，但流量却略有增加。

    脱硝改造且合并脱硫后的引风机出力
    将表2中满负荷下的运行参数折算到BMCR点工况下，并合计到脱硝改造后，SCR装置阻力增加量，脱硫增效改造后阻力的减少量，以及空预器的阻力变化，BMCR点全压取值为7015Pa。BMCR点流量取值为475.98m3/s。改造后引风机制定参数如表3所示：
    表3 脱硝改造后引风机制定参数
 工况点风机入口风量(m3/s)风机全压Pa介质密度Kg/s介质温度℃TB5618067.30.8729138.9BMCR475.9870150.8946128.9  
    改造后的风机结构
    改造前后风机技术参数对比如下表4所示：
    表4 新旧风机技术参数对比表

项目名称单位改造前改造后风机型号      从表4中可以看出，改造后引风机叶轮直径减小，但是转速提升较多，所需功率增加，原风机和电机必须整体改换。但为了使改造工作量尽可能小，尽可能保留原基础原则下，对标准风机及电机结构进行局部改动，以保证改造后的风机能够利用原有风机所有地脚螺栓位置、混凝土支撑标高(风机检修起吊位置和原来应相同)及风机电机地脚螺栓，仅需要对冷却风机基础、仪表箱、执行器基础重新制作；为了使风机进出口与管道间连接改造尽可能小，对风机出口位置进行相应改动，使其与原有烟气管道匹配，风机出口管道不需改动，仅需要在风机进口制作一小段变径管即可连接风机与进出口管道。
    改造后运行状况
    电厂加脱硝合并脱硫改造后，引风机至今运行优良。且变频后节能效果显然，原因在于：
    5.1.引风机变频调速后，局部节流损失降低，提升了风机效率，尤其是在机组低负荷运行时，节能效果更为显然。
    5.2.变频器效率通常在98~99%范围内，且变频电机的功率因素比一般定速电机要高出很多，因此电机耗电量降低。
    经电厂初步估算，风机变频节能改造后，节约5200万度厂用电，折算为标准煤15800吨，折合人民币1100万元。
    机组在上脱硝装置时，系统阻力增大，势必导致原引风机不能满足新的运行工况要求。利用引风机脱硝改造的契机，加装变频器，通过变频调速的方式来调节引风机出力，既提升了引风机的出力，以此满足系统脱硝的要求，又能保证风机在各种工况下能高效运行，省电节能。