烟气脱硫风机升级改造及经济效益分析

刘 军，张旭朋

（江苏金通灵流体机械科技股份有限公司，江苏 南通 226000）

烟气脱硫风机升级改造及经济效益分析

刘 军，张旭朋

（江苏金通灵流体机械科技股份有限公司，江苏 南通 226000）

对某电厂氧化风机进行了改造，改造后，机组能在工况下长期安全运行，节能效果显著。结合改造经验，针对改造中所采取的措施以及达到的效果进行了分析，以期为日后相关工作的顺利进行提供参考。

脱硫风机；节能改造；氧化风机；高速鼓风机

北京市环保局于2002年颁布了地方性标准《锅炉污染物综合排放标准》（DB 11/139—2002）。该标准对于电站锅炉污染物的排放提出了更高的要求，而某电厂原有的烟气脱硫装置已经无法满足此标准的要求。为了响应市政府的号召，减轻该地区二氧化硫对环境的污染，该公司启动了脱硫装置改造工程，主要改造烟气脱硫系统所用的氧化风机。

1 原系统氧化风机的使用情况

原脱硫系统为两炉一塔脱硫系统，氧化风机为2套串联的双级罗茨风机（一用一备），氧化风机运行参数见表1.罗茨鼓风机为容积式鼓风机，当排出系统所需压力值发生变化时，它的输出压力能相应地发生变化，但输出气体流量基本不变，因此，无法适应因煤种、温度变化对输出气体流量提出的控制要求。周期性的吸、排气和瞬时等容压缩会造成气流速度和压力的脉动，产生很大的噪声。在环保检查中，发现噪声强度达到102 dB，远远超过85 dB的标准，已经严重影响了巡检人员、检修人员的职业健康，所以，不得不采用隔声罩对鼓风机进行消声处理。但是，这样做，会导致鼓风机的温度越来越高，输出压力降低。此外，转子之间和转子与气缸之间的间隙会导致气体泄漏，使工作效率进一步降低。

2 改造措施

考虑到鼓风机产品的技术先进性和节能的要求，改造时，可采用节能型单级高速离心鼓风机JED9000-2.16.改造工程于2011年运行，脱硫增加一台单级高速离心鼓风机作为氧化风机，与原来的2台罗茨式氧化风机实现一用两备。这样做，大大提高了系统运行的可靠性。改造后氧化风机的运行参数如表2所示。

表1 氧化风机运行参数

表2 改造后氧化风机运行参数

3 鼓风机的运行状况综合性能指标比

2种鼓风机在技术先进性、噪声、产品性能等综合性能指标方面存在以下差异。

3.1 控制方面

罗茨鼓风机的喘振保护安全阀排空，受系统变化速度的影响，存在保护措施滞后、系统运行波动大、设备短时振动大等现象。因此，单级高速鼓风机将各项运行指标纳入智能化控制内，实时调节和保护系统的波动，并带有自动报警和跳闸功能，有效保障了系统运行的可靠性和稳定性。

3.2 噪声方面

罗茨鼓风机为低频噪声，采用消声器降噪措施后，其声音的穿透力和传播能力仍然比较强，需采用隔声罩装置进一步降低噪声，同时，这也提高了隔音房里的运行温度，影响了电机和鼓风机的运行安全。单级高速鼓风机噪声为高频次声波噪声，已超出人耳敏感区，具有衰减快、噪声污染小等特点，同时，距离、障碍物对单级高速的降噪明显，对机房建造隔音的要求低。此次项目不需采用隔声罩装置，只需利用原有的鼓风机房进行隔音处理。

3.3 运行效率方面

单级高速鼓风机采用一级三元流叶轮，叶轮效率可达95%，整级效率为82%.罗茨鼓风机单级效率为65%，再加上是2台并联后再串接2台并联，组合后的实际运行效率为45%～55%，单级高速鼓风机的运行效率明显高于罗茨速鼓风机。

4 经济效益分析

改造前，脱硫氧化风机频繁发生故障，经常失去备用，脱硫系统的安全性极低，2台氧化风机全部运转的时间约占3 000 h，需1台氧化风机全年运转约5 000 h。罗茨氧化风机电压等级为6 kV，运转电流平均为38.8 A，功率因数约0.82，氧化风机的全年电耗约3.465×106kW·h，折合标准煤1 386 t，全年维修费用约25万元。

改造后，因为单级高速离心风机的可靠性高、故障率低，大大提高了脱硫系统的安全性，减少了脱硫系统故障停运的次数，排污罚款数额下降，全年的维修费用约10万元。单级高速离心风机全年运转约8 000 h，电压等级为6 kV，运转电流平均为32.8A，功率因数约0.82，氧化风机的全年电耗约2.128×106kW·h，折合标准煤851.2 t，年运行比罗茨风机节约534.8 t标准煤，符合国家节能减排、低碳运行的政策方针，经济效益显著。针对单级高速鼓风机的诸多优点，在2009—2010年改造了1台氧化风机的基础上，于2014年又签订了1台单级高速鼓风机替换备用机器的项目，并于2015年底安装调试成功，目前相关机械运行平稳。

5 结论

综合比较单级高速与罗茨鼓风机的运行参数，发现单级高速离心鼓风机在智能化、可操作性、可靠性和运行稳定性方面均优于其他罗茨风机产品，在技术先进性和环保节能方面具有代表性，所以在产品选用和系统改造中可优先选择。

［1］王磊.燃煤电厂烟气治理策略及脱硫脱硝技术［J］.科技与创新，2014（10）：151.

［2］郭鹏，马琴，梁双印.火电厂烟气脱硫增压风机降速消裕节能改造分析与实践［J］.陕西电力，2013，41（5）：73-75.

刘军（1981—），男，汉族，江苏南通人，工程硕士，工程师，压缩机公司总经理，主要从事离心压缩机设计方面的工作。

〔编辑：白洁〕

TM621.8

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.24.107

2095-6835（2017）24-0107-02