前言
為保護(hù)環(huán)境,,減少二氧化硫排放量,國(guó)家環(huán)保部門(mén)對(duì)電廠煙氣排放指標(biāo)的考核和監(jiān)督越來(lái)越嚴(yán)格,一些電廠也正在逐步進(jìn)行大規(guī)模的脫硫系統(tǒng)改造或新建工程,,其中增壓風(fēng)機(jī)是煙氣脫硫裝置中最主要的輔機(jī)之一,,是脫硫裝置能否安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備,對(duì)增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻改造可以提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率,提高穩(wěn)定性,進(jìn)而保證脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性,,同時(shí)還能取得良好的節(jié)能效果,達(dá)到節(jié)能降耗目的,。
一、 企業(yè)概況
揚(yáng)州第二發(fā)電有限公司是江蘇省特大型火力發(fā)電企業(yè), 目前共有4臺(tái)600MW燃煤發(fā)電機(jī)組" title="發(fā)電機(jī)組">發(fā)電機(jī)組,。一期1#2#機(jī)組采用亞臨界燃煤發(fā)電機(jī)組, 二期3#4#機(jī)組采用超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組, 機(jī)組安裝的脫硫設(shè)施采用的是石灰石—石膏濕法脫硫工藝,,即采用石灰石經(jīng)吸收塔" title="吸收塔">吸收塔吸收二氧化硫,通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)出石膏,。
工藝流程圖
鍋爐煙氣經(jīng)電除塵器除塵后,,通過(guò)增壓風(fēng)機(jī)、進(jìn)入吸收塔, 在吸收塔內(nèi)煙氣向上流動(dòng)且被向下流動(dòng)的循環(huán)漿液以逆流方式洗滌,。循環(huán)漿液則通過(guò)噴漿層內(nèi)設(shè)置的噴嘴噴射到吸收塔中,,以便脫除SO2、SO3,,與此同時(shí)在 “強(qiáng)制氧化工藝”的處理下反應(yīng)的副產(chǎn)物被導(dǎo)入的空氣氧化為石膏,,并消耗作為吸收劑的石灰石。循環(huán)漿液通過(guò)漿液循環(huán)泵向上輸送到噴淋層中,,通過(guò)噴嘴進(jìn)行霧化,,可使氣體和液體得以充分接觸。每個(gè)泵通常與其各自的噴淋層相連接,,在吸收塔中,,石灰石與二氧化硫反應(yīng)生成石膏,這部分石膏漿液通過(guò)石膏漿液泵排出,,進(jìn)入石膏脫水系統(tǒng),。經(jīng)過(guò)凈化處理的煙氣流經(jīng)兩級(jí)除霧器除霧,在此處將清潔煙氣中所攜帶的漿液霧滴去除,。同時(shí)按特定程序不時(shí)地用工藝水對(duì)除霧器進(jìn)行沖洗,。在吸收塔出口,煙氣一般被冷卻到46~55℃左右,,且為水蒸氣所飽和,。通過(guò)加熱器將煙氣加熱到80℃以上,以提高煙氣的抬升高度和擴(kuò)散能力,。最后,,潔凈的煙氣通過(guò)煙道進(jìn)入煙囪排向大氣。
二、 系統(tǒng)改造方案可行性
1 風(fēng)機(jī)負(fù)載調(diào)速節(jié)能原理
風(fēng)機(jī)的工作特性圖如下:
曲線(xiàn)①為風(fēng)機(jī)按轉(zhuǎn)速N1工作時(shí)的特性曲線(xiàn),,曲線(xiàn)②為風(fēng)機(jī)按轉(zhuǎn)速N2工作時(shí)的特性曲線(xiàn),,③④為風(fēng)道阻力曲線(xiàn)。
在第一種負(fù)載工況下,,風(fēng)機(jī)工作在A點(diǎn),,風(fēng)量為Q1,風(fēng)壓" title="風(fēng)壓">風(fēng)壓為H1,。如果風(fēng)機(jī)仍然按N1速度定速運(yùn)行,,用擋板將風(fēng)量調(diào)節(jié)為Q2時(shí),風(fēng)壓將上升到H3,,風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)移到B點(diǎn),。由于擋板的截流作用,風(fēng)道阻力曲線(xiàn)由③變?yōu)棰堋?/p>
在A,、B兩點(diǎn),,風(fēng)機(jī)功率分別為PA=H1×Q1,PB=H3×Q2,,雖然Q21,,但H3>H1,實(shí)際減小的功率有限,。
如果不采用擋板調(diào)節(jié),,這時(shí)風(fēng)路阻力特性保持曲線(xiàn)曲線(xiàn)③不變,改用調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)速度來(lái)減小風(fēng)量,,風(fēng)機(jī)改按速度N2運(yùn)行,,工作特性為曲線(xiàn)②,風(fēng)機(jī)工作在C點(diǎn),,風(fēng)量仍然為Q2,,但壓力為H2。
相比B,、C兩點(diǎn),,風(fēng)機(jī)減少的軸功率" title="軸功率">軸功率為:ΔP=PB- PC=(H3 –H2)×Q2
在風(fēng)道阻力特性不變的情況下,風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q,、壓力H,、軸功率P和轉(zhuǎn)速N之間滿(mǎn)足如下關(guān)系(相似定理):
Q∝N,H∝N2,P∝N3
所以有:
就是說(shuō),,通過(guò)調(diào)速方式改變風(fēng)機(jī)風(fēng)量,風(fēng)量下降一半時(shí),,風(fēng)機(jī)軸功率將下降87.5%,。
2 系統(tǒng)旁路柜控制方式
基本原理:它是由3組高壓開(kāi)關(guān)柜QF1、QF2和QF3組成。要求開(kāi)關(guān)柜QF2和QF3不能同時(shí)閉合,。變頻運(yùn)行時(shí),,開(kāi)關(guān)柜QF1和QF2閉合,開(kāi)關(guān)柜QF3斷開(kāi),;工頻運(yùn)行時(shí),,開(kāi)關(guān)柜QF3閉合,開(kāi)關(guān)柜QF1和QF2斷開(kāi),。
另外還保留了電機(jī)差動(dòng)保護(hù)功能" title="保護(hù)功能">保護(hù)功能,采取重新更換電機(jī)中性點(diǎn)CT,將其控制信號(hào)接入QF2開(kāi)關(guān)柜內(nèi)綜保裝置,參與差動(dòng)保護(hù),完善電機(jī)保護(hù)功能,。
三、節(jié)能數(shù)據(jù)分析:
1 現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)數(shù)據(jù):
設(shè)備參數(shù)
2工頻/變頻狀態(tài)下的年耗電量計(jì)算
四,、設(shè)備冷卻方式
為了提高高壓大功率變頻器的應(yīng)用穩(wěn)定性,,解決好高壓變頻器環(huán)境散熱問(wèn)題,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采用密閉式空調(diào)冷卻,其結(jié)構(gòu)圖如下:
冷卻設(shè)備主機(jī)安裝于變頻器功率柜頂部,該裝置配備兩臺(tái)制冷壓縮機(jī),。與現(xiàn)場(chǎng)接口簡(jiǎn)單,提供兩路380V交流電源即可,操作方便,維護(hù)量少,保護(hù)功能完善. 正常運(yùn)行時(shí),,每段電源各帶一臺(tái)壓縮機(jī);當(dāng)單段電源故障時(shí),,另外一側(cè)工作電源帶兩臺(tái)壓縮機(jī)運(yùn)行,。兩臺(tái)壓縮機(jī)設(shè)備停運(yùn)時(shí),可以通過(guò)風(fēng)道回路設(shè)置的風(fēng)門(mén)實(shí)現(xiàn)變頻器功率柜自身冷卻,,減少冷卻裝置故障對(duì)變頻器運(yùn)行的影響,。完整的冷卻系統(tǒng)解決方案,有效減低了輔助系統(tǒng)的故障率,保證設(shè)備安全運(yùn)行.
五,、結(jié)論
采用變頻調(diào)速后,,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng),電機(jī)啟動(dòng)電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于額定電流,,啟動(dòng)時(shí)間相應(yīng)延長(zhǎng),,對(duì)電網(wǎng)無(wú)大的沖擊,減輕了起動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)矩對(duì)電機(jī)機(jī)械損傷,,降低噪音,,降低了震動(dòng)系數(shù),有效的延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命,減少了檢修維護(hù)開(kāi)支,,節(jié)約大量維護(hù)費(fèi)用,降低了廠用電率,提高了供電率.
總的來(lái)看,,增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻改造是可行的,它可以提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性,,進(jìn)而保證了機(jī)組脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性,,同時(shí)還能取得良好的節(jié)能效果。