脫硫氧化鼓風機主要應用于火力發(fā)電廠，其主要目的是實現(xiàn)發(fā)電廠煙氣脫硫消耗，對發(fā)電廠發(fā)電工作起著重要作用。脫硫氧化風機的能耗較大，對脫硫氧化風機進行變頻改造具有十分重大的意義。本文以脫硫氧化鼓風機變頻改造需求為切入點，對脫硫氧化鼓風機變頻改造方案進行了論述分析。

1引言

2014年9月國家三部委發(fā)布《煤電節(jié)能減排升級改造行動計劃2014-2021》，由于煙氣排放線上檢測系統(tǒng)的完善和強制實施，不達標將面臨巨額罰款。這意味著今后不僅新建燃煤發(fā)電廠，地區(qū)也接近零排放，現(xiàn)有單元也必須通過升級改造達到規(guī)定的節(jié)能減排標準。

改造脫硫氧化鼓風機是實際工作不斷發(fā)展的需求，應根據(jù)發(fā)電廠煤含硫量、脫硫量、脫硫速度等實際數(shù)據(jù)設計變頻方案，結合現(xiàn)有氧化鼓風機的基本性能特征進行變頻改造，實現(xiàn)脫硫過程的變頻控制。

2脫硫氧化鼓風機變頻改造問題

某火力發(fā)電廠有2臺1000MW超臨界燃煤發(fā)電機組，機組同期建設2臺石灰石-石膏濕式煙氣脫硫裝置，脫硫系統(tǒng)燃煤含硫率為1.8%，與機組同時投入運行。目前脫硫裝置的節(jié)能運行越來越受到重視，脫硫裝置中能耗大的設備如增壓風機、循環(huán)泵、濕磨機、真空泵，都需要充分考慮節(jié)能運行的要求。

但該發(fā)電廠的氧化鼓風機原設計為定轉速羅茨鼓風機，只要脫硫裝置投入，鼓風機就必須投入，定速的特征決定了氧化鼓風機的能源消耗與煙和SO2負載基本無關，低硫、低負載電力消耗過大。為了進一步實現(xiàn)節(jié)能運行，建議將氧化鼓風機改為變頻運行的想法。通過變頻改造，氧化鼓風機在不同的煙氣流量和SO2負荷下改變流量變流量的最佳力量，降低了運轉電耗。

本工程氧化鼓風機選擇美國德萊賽RAS-J2022型羅茨鼓風機，鼓風機設計流量17500m3/h，設計壓力100kPa，設計流量下鼓風機轉速964r/min，軸功率610kW，額定功率710kW。每臺吸收塔配置3臺氧化鼓風機，鼓風機運行方式2用1備，共6臺氧化鼓風機。

3脫硫氧化鼓風機變頻改造方案分析

為了減少投資和改造量，保留原來運行良好的氧化鼓風機，只在其電機部分增加變頻器和相應的機柜。氧化風扇改造后的主要特點如下:

1)根據(jù)設備制造商的要求，正常運行時，氧化風扇可調節(jié)的轉速范圍為630~964r/min。隨著鼓風機轉速的下降，一部分空氣在鼓風機內(nèi)部回流，鼓風機排氣不良，溫度上升。溫度上升到一定的限制值時鼓風機會損壞，鼓風機的轉速必須嚴格限制在一定范圍內(nèi)。

2)氧化鼓風機在調速運行中，兩臺并聯(lián)鼓風機同時下降或上升，不發(fā)生搶風問題。

3)氧化鼓風機的電力消耗與流量有線性關系。改造后的氧化鼓風機采用變頻運轉方式，其轉速隨變頻值變化，改變氧化鼓風機的流量，最終達到降低電力消耗的效果�？紤]到氧化鼓風機本身的使用可靠性高，從節(jié)約成本、減少占地面積的觀點出發(fā)，每臺吸收塔配置的3臺氧化鼓風機中，只有2臺設置變頻器，每臺710kW鼓風機的變頻器運大功耗約為25kW。

4脫硫氧化鼓風機節(jié)能效果分析

氧化鼓風機節(jié)能效果直接由其運行流量和揚程決定。變頻氧化鼓風機的揚程在不同運行情況下沒有太大差異，節(jié)能運行主要表現(xiàn)在流量的調節(jié)上。氧化風機主要用于系統(tǒng)CaSO3的氧化，而CaSO3生成量又由脫除掉的SO2決定，煙氣負荷和SO2濃度負荷直接決定了需要的氧化風量。因此，煙氣負荷和SO2濃度負荷下降時，可以對氧化鼓風機實施變頻運行，獲得最佳力量。

發(fā)電站設計運行狀況:負荷為100%BMCR，硫含量為1.8%，SO2除去負荷的比例為1.0。但是，在實際運行中，煙氣負荷和SO2濃度負荷隨時變動，為了研究節(jié)能效果，必須考慮長期的平均狀況作為參考對象。根據(jù)發(fā)電廠的實際情況，運行負荷為30%THA~100%鍋爐的最大額定出力(BMCR)，煤的含硫量為0.8%~1.8%，脫硫效率為95%。為了簡化，假設負荷的百分比與排煙量有線性關系。根據(jù)上述要求，對以下5種運行狀況進行統(tǒng)計分析。

1)運行狀況1:負荷為30%THA，煤炭含硫量為1.8%，假設SO2除去負荷比例為0.35

2)運行狀況2:負荷為50%THA，煤炭含硫量為1.8%，假設SO2除去負荷比例為0.52

3)運行狀況3:負荷為100%THA，煤炭含硫量為1.8%，假設SO2除去負荷比例為0.95

4)運行狀況4:負荷為100%BMR，煤炭含硫量為1.2%，假設SO2除去負荷比例為0.4.45%。

SO2除去負荷直接決定鼓風機的流量，根據(jù)運轉情況氧化鼓風機的開放數(shù)和流量的出力表1。

鍋爐全年運行狀況下，實際燃煤硫含量約為1.2%的約為80%，硫含量約為1.8%的約為15%，硫含量不足1.2%的約為5%(燃煤平均硫含量為0.8%的節(jié)能估算)，表1和表2分析顯示，采用變頻氧化風扇，全年可節(jié)電3929.8MWh

5結語

(1)本工程轉速的羅茨鼓風機改造為變頻運行方式，氧化鼓風機本體不變，流量變頻調節(jié)范圍為63.6%~100%，馬達選擇普通馬達和高壓變頻器和相應機柜。高壓變頻器是成熟的產(chǎn)品，可以滿足使用環(huán)境和配置的要求。

(2)根據(jù)30年的運轉時間，采用變頻器后，各種運轉方式的消耗電力下降，但節(jié)約費用的差距很大，主要與氧化風扇的投入數(shù)量和出力密切相關。

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