600MW机组引风机与脱硫增压风机合并改造研究
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600MW火电机组脱硫系统超低排放改造节能优化张建明摘要:随着国家对燃煤发电厂环保要求的不断提高,截至目前,全国单机容量600MW以上大容量火电机组大多数已经完成或正在进行超低排放改造。
然而,很多改造后已投运的超低排放环保设施也暴露出设计裕量过大、改造过度、运行能耗过高等一系列问题。
本文针对600MW燃煤电厂脱硫系统超低排放改造项目,从设计方案、运行方式等方面进行优化研究,提出节能优化措施。
关键词:火电机组;脱硫系统;超低排放;改造节能1超低排放政策与要求国家发改委、环保部及能源局3部委于2014年9月联合印发了《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》,明确提出:东部地区新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值,中部地区原则上接近或达到燃气轮机组排放限值,并鼓励西部地区接近或达到燃气轮机组排放限值。
2脱硫系统设计方案优化2.1烟气系统目前,国内脱硫装置烟气系统改造的主流方案是取消增压风机,将引风机和增压风机合并设置,由引风机克服脱硫装置烟气系统阻力。
某电厂2×600MW机组自投用以来,机组整体运行良好,但引风机和增压风机裕量较大,由于该厂机组长期在中低负荷调峰运行,实际运行效率较低,引风机和增压风机厂总计用电率超过1.5%。
经河南省电力勘测设计院技术人员对该厂引风机与脱硫增压风机合并改造进行方案对比研究,结果表明在机组600MW满负荷运行工况下,改造前后烟气系统风机总功率减少1105.1kW,厂用电率下降0.215%,节能效果非常显著。
取消增压风机后,还需对引风机出口至脱硫吸收塔入口间烟道进行优化设计,尽量减少烟道弯头、挡板和变径,以减少烟道阻力。
该600MW机组电厂由于环保要求,取消了脱硫系统烟气大旁路,同时在引风机出口和脱硫塔入口之间增设了小旁路,便于当增压风机故障时,开启小旁路,避免因增压风机故障引起机组停机。
此种设计一方面导致烟道结构复杂,挡板、弯道多,烟道阻力增加较多。
国产600MW锅炉A修脱硫改造后引风机发生振动及抢风原因浅析辽宁清河发电有限责任公司一号机组在A修改造后首次启动过程中,在启动引风机時出现两台引风机相互抢风现象,同时引风机轴承振动增大,采取多种调整方式均无效,本文通过一号机组在A修过程中脱硫设备改造做为切入点对引风机出现抢风的原因进行分析,并根据原因采取相应的解决办法,取得了较好的效果。
标签:脱硫;引风机;抢风;增压风机前言:辽宁清河发电有限责任公司一号机组于2013年10月至12月进行了为期约两个月的机组A修改造,其间为达到环保要求,将脱硫烟气旁路挡板取消,启动初期烟气走增压风机旁路。
锅炉烟气直接进入脱硫吸收塔。
一号机组启动后A、B引风机由于脱硫旁路挡板取消,启动初期烟气流道阻力发生改变,造成A、B 引风机振动及“抢风”现象。
在此情况下,发电部专业人员组织进行原因分析:一、过程统计分析根据对SIS烟风系统画面回放截图,进行下述统计、说明如下:12月07日05时45分,开始启动引风机后,锅炉各个操作节点参数统计如下表:时间A引风机静叶开度A引风机电流B引风机静叶开度B引风机电流A/B引风机最大振动值A/B引风机出口压力负荷备注7日5:45 20% 199A 20% 190A 6.69/5.08mm/s 0.15/0KPa 0MW 吹扫时7日7:00 35% 251A 37% 222A 6.53/7.38mm/s 0.77/0.56KPa 0MW 投入B层燃烧器后,燃烧稳定7日20:10 37% 242A 37% 215A 4.45/4.52mm/s 0.72/0.64KPa 0MW 启动A制粉系统后,燃烧稳定8日9:21 43% 222A 50% 263A 6.67/5.04mm/s 0.95/0.86KPa 120MW8日17:35 70% 258A 68% 370A 7.79/3.94mm/s 1.16/1.17KPa 338MW 增压风机未启动前8日19:41 36% 220A 37% 215A 4.21/4.04mm/s -0.27/-0.27KPa 284MW 增压风机启动后通过上表可以看出,启动初期由于烟道阻力较大。
引风机和增压风机合并运行节能效果解析摘要:为响应环保的号召,较多钢铁厂对原有烟气系统进行了改造,改造的主要方法为合并引风机和增压风机,达到脱硫、脱硝和节能的目的。
本文对引风机和增压风机合并改造进行了研究,介绍了两种常用的改造方法并分析了改造后的节能效果且对节能风险进行了评估,提出了减少风险的对策。
关键词:脱硝系统;脱硫系统;引风机;增压机当前,钢铁厂向大气排放的气体中,多含有硫化物及氮氧化合物,这些气体均造成大气污染。
为此,应对排放气体进行处理。
按照相关要求,应为烟气系统安装脱硫和脱硝装置,以减少废气污染物的含量。
脱硝及脱硫装置的应用,需要改造烟气系统,以满足设备正常运行的需要,因此,提出了引风机和增压风机合并的改造方法。
1.改造方法改造前,以串联运行控制的方式连接引风机和增压风机,改造前,引风机与增压风机串联(具备脱硫、脱销装置)。
引风机与增压风机合并改造的方法主要有两种,具体如下:(1)烟气旁路系统拆除法。
该方法将旁路烟道、原烟气及净烟气挡板拆除,不拆除增压风机。
此方法存在一定缺陷,主要是增加了机组事故停机率,原因为脱硫装置或增压风机易发生故障,故该方法不作推荐[1]。
(2)“增引合一”法,即引风机和增压风机合并。
该方法不仅拆除了一组烟气旁路系统,还拆除了一组增压风机,使引风机合并增压风机成为新的风机。
由引风机系统、原烟气烟道、净烟气烟道和脱硫吸收塔(FGD)构成新的烟气系统;新的引风机系统,组成部分有:入口挡板、出口挡板、润滑油站、密封风机等。
引风机和增压风机合并后,脱硫、脱销装置及整个烟气系统的运行方式都得以简化,为推荐方法。
该方法规避了第一种方法缺点,但是大量改造、优化了部分装置的控制系统[2]。
2.“增引合一”改造后效果分析2.1引风机效率比较以额定功率、额定电压、额定电流分别为7200kW、6kV、826.3A的引风机和2100kW、6kV、255A的增风机为例。
经过改造、调试后至稳定运行,1000MW 满负荷状态下运行,风机流量约为466m3/s(单台),效率约为85.0%;改造前,引风机流量约为474m3/s(单台)风机效率约为84.0%;可见,引风机效率提升不明显,仅为1%左右。
600MW机组引风机与脱硫增压风机合一技术改造分析广东红海湾发电有限公司一期工程#1机组国产600MW超临界压力燃煤发电机组。
锅炉烟气系统配置两台成都电力机械厂生产的AN35e6(V19+4°)型静叶调节轴流式引风机。
#1、机组烟气脱硫装置采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺,一炉一塔处理100%的烟气,配备一台由Howden Power公司生产的ANN-4480/2240B型动叶调节轴流式风机。
为贯彻落实节能降耗、绿色环保的国策,广东红海湾发电有限公司计划对其#1机组进行脱硝、电袋除尘等技术改造。
本文对机组系统技术改造后风机的运行情况作出评估,提出相应的改造方案,已满足电厂机组脱硝及电袋除尘器技术改造后的机组的出力需求。
标签:脱硝改造;电袋除尘器改造;风机合并改造引言为贯彻落实节能降耗、绿色环保的国策,电厂计划对其#1机组进行脱硝、电袋除尘等技术改造,机组脱硝设备阻力确定为1000.0Pa,电袋除尘器改造后BMCR工况时阻力增加1000Pa,最大阻力按1200Pa考虑。
电厂投产时配置的风机将不能满足改造后的运行工况要求,需要进行技术改造。
1 电厂引风机和脱硫增压风机设备规范1.1 引风机设备规范2 电厂风机改造可2.1 引风机、增压风机合并改造风机合并扩容改造可以采取静叶调节轴流风机和动叶调节轴流风机两种形式。
2.2 引风机扩容改造并将单一增压风机改成两台引风机单独扩容后,从增加机组运行安全性方面考虑,将现有单台增压风机变为两台增压风机也是一种改造思路。
对于电厂目前情况而言,将现有单台增压风机变为两台后,现有增压风机不能利用,需要重新采购两台小流量的新风机以及配套电机,加上风烟系统扩容改造的两台引风机,总共需要改造四套风机及电机设备,改动设备非常大。
同時从现场施工量上考虑,在脱硫系统现场原有增压风机旁并联安装一台增压风机,这就需要在现场进行重新的基础施工并对增压风机烟道进行分解改造。
由于现有脱硫系统空地较少,目前电厂脱硫系统不具备增加一台增压风机的空间。
脱硫增压风机与引风机合并改造研究
祝兴有
【期刊名称】《贵州电力技术》
【年(卷),期】2015(018)004
【摘要】针对国内各电厂,在当前严格的环保政策的要求下,对脱硫系统旁路进行拆除,拆除后烟气将只能通过引风机与增压风机进入吸收塔,一旦增压风机故障,机组将不得不停运对增压风机进行检修的实例出发,对增压风机改造的各个方案,进行分析研究.
【总页数】3页(P74-75,56)
【作者】祝兴有
【作者单位】中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司,贵州贵阳550081
【正文语种】中文
【中图分类】TK22
【相关文献】
1.火电厂引风机与脱硫增压风机合并改造 [J], 付喜亮;赵志宏;曾红芳
2.1000 MW机组引风机与脱硫增压风机合并改造研究 [J], 刘家钰;王宝华;岳佳全;吕春俊
3.浅谈火力发电厂改造过程中引风机和脱硫增压风机合并 [J], 李东民;明小名;张贞
4.锅炉引风机和脱硫增压风机合并改造的安全性和经济性分析 [J], 张新波
5.600MW机组引风机与脱硫增压风机合并改造研究 [J], 董怀托;余闯常
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600MW火电机组锅炉联合引风机改造方案分析来源:中国水利电力物资有限公司2014年05月22日点击:25摘要:本文以600MW火电机组锅炉引风机和增压风机改造为联合引风机的选型过程为例。
通过对锅炉风烟系统相关参数测量计算、联合引风机类型分析、改造方案确定等的论述,分析了锅炉联合引风机改造方案的选定原因。
通过实际测量参数的计算分析,得出联合引风机选型的结论。
关键词:引风机、增压风机、合并方案、联合引风机1、前言随着国家对火力发电行业排放要求的提高,根据《火电厂大气污染物排放标准》排放浓度不大于(GB13223-2011)要求,2014年7月1日起,新建及现有火电机组NOx100mg/Nm3,烟尘排放浓度不大于30mg/m3。
因此国内大量现役火力发电机组在进行时间紧、任务重的锅炉尾气脱硝改造工程。
脱硝改造与脱硫改造工程添设增压风机设备的方式不同,因为脱硝改造是在空气预热器前进行,不增加风机设备数量,而需要改造引风机、提高引风机出力来克服脱硝工程增加的系统阻力,由此引风机改造是否成功就成为了脱硝改造工程是否成功的必要条件。
为了充分保证引风机改造的成功,需要对现有烟气系统、脱硫系统进行测试,对锅炉引风机、增压风机在不同负荷下的热态性能进行试验,为风机改造提供技术依据,并确定优化的风机改造流程及方案选择。
2、风机改造计划某电厂600MW机组锅炉计划增加脱硝设备,将电除尘部分电场更改为布袋除尘器,因此烟气阻力将发生大的变化。
电厂对烟气及脱硫系统改造计划为:第1年:取消增压风机,将引风机和增压风机合并,对引风机进行改造;第2年:在烟气系统中增加一层脱硝设备(阻力增加400Pa)对烟气进行脱硝处理;第3年:投入第二层脱硝设备(阻力增加400Pa),并同步将电除尘器5电场中的后3电场更改为布袋除尘器(阻力增加800Pa),整个系统阻力在第二年改造基础上增加1200Pa。
根据改造计划将取消增压风机,仅设置联合引风机克服引风、脱硫、脱硝的阻力,并考虑后期电除尘部分电场更改为布袋除尘后的烟气阻力增加。
600MW机组引风机与脱硫增压风机合并改造研究作者:董怀托余闯常来源:《科技创新与应用》2015年第05期摘要:某电厂2×600MW超临界机组锅炉引风机为静叶调节轴流式风机,增压风机为动叶调节轴流式风机,电厂进行脱硝改造,拟将脱硫增压风机与引风机合并,以期解决后期电袋除尘器及脱硫扩容改造后的机组出力需求。
关键词:超临界;600MW机组;引风机;脱硫增压风机;静叶调节;动叶调节;轴流式风机1 机组概况某电厂1台600MW超临界机组锅炉主要技术参数如表1所示,该机组配备2台AN35e6(V19+4°)型静叶可调轴流式引风机和1台ANN-4480/2240B型动叶可调轴流式增压风机,其设计规范如表2、表3所示。
机组即将进行脱硝改造,考虑到电厂机组脱硝、电袋除尘器及脱硫扩容改造后的机组的出力需求,提出引风机进行增容改造实现引风机与增压风机合并运行。
文章对该机组引风机和脱硫增压风机合并的可行性进行了论证,并提出改造方案。
2 引风机、脱硫增压风机试验结果机组100%负荷时A、B引风机与脱硫增压风机的主要试验结果如表4所示。
3 引风机增容改造设计参数在试验结果和不同负荷下有关运行参数的基础上经过理论校核计算后提出引风机增容改造设计参数如表5所示。
3.1 风机型式选择根据引风机增容改造设计参数,经过选择计算可以采用HA46048-8Z 型静调风机,叶轮直径3.0m,并预留KSE防失速装置,新风机的转速提高两档990r/min运行,配套新电机需6极6200kW;亦可选择HU26652-12G新型高效双级动调风机,叶轮直径3.3m,轮毂直径2.1m,新风机的转速提高一档740r/min运行,配套新电机需8极6200kW。
3.2 风机合并扩容改造后运行效果对比图1、图2分别给出了静调风机以及动调风机合并扩容改造后的性能曲线,并将风机合并扩容改造选型参数标到性能曲线上。
如图所示,合并扩容改造后,静调风机和动调风机均能很好的满足机组脱硝改造后烟风系统和脱硫系统的出力需求。
火力发电厂湿法脱硫装置引风机与增压风机合后对锅炉系统影响摘要:本文针对湿法脱硫技术中的脱硫增压风机和引风机合并设置后,脱硫装置在运行、启停以及故障情况对锅炉主机系统的影响进行分析说明,为增压风机与引风机机机组的稳定运行提供一定理论基础。
关键词:湿法烟气脱硫系统增压风机引风机合并abstract: this article in view of the wet desulphurization technology of desulfurization pressurization fan and induced draft fan merger after setting, desulphurizing installations in operation, rev. stop and fault of boiler host system to analyze the effect of that, for pressurization air blower and the induced draft fan machine the stable operation of the units provide certain theoretical basis.keywords: wet flue gas desulfurization system pressurization fan induced draft fan mergers中图分类号:tu74 文献标识码:a文章编号:0 引言随着国内湿法脱硫技术的不断发展,对于许多新建机组在建设脱硫装置时,采用了引风机及增压风机合并的配置方案。
该系统配置可以大大提高脱硫装置运行时风机的总体效率、降低运行电耗,并且由于合并后仅对引风机风压有所提高外,设备容量基本不变,因此也降低的投资费用,同时由于设备数量的减少,大大减少了故障情况以及检修维护工作。
600MW机组引风机与脱硫增压风机合并改造研究
作者:董怀托余闯常
来源:《科技创新与应用》2015年第05期
摘要:某电厂2×600MW超临界机组锅炉引风机为静叶调节轴流式风机,增压风机为动叶调节轴流式风机,电厂进行脱硝改造,拟将脱硫增压风机与引风机合并,以期解决后期电袋除尘器及脱硫扩容改造后的机组出力需求。
关键词:超临界;600MW机组;引风机;脱硫增压风机;静叶调节;动叶调节;轴流式风机
1 机组概况
某电厂1台600MW超临界机组锅炉主要技术参数如表1所示,该机组配备2台AN35e6(V19+4°)型静叶可调轴流式引风机和1台ANN-4480/2240B型动叶可调轴流式增压风机,其设计规范如表2、表3所示。
机组即将进行脱硝改造,考虑到电厂机组脱硝、电袋除尘器及脱硫扩容改造后的机组的出力需求,提出引风机进行增容改造实现引风机与增压风机合并运行。
文章对该机组引风机和脱硫增压风机合并的可行性进行了论证,并提出改造方案。
2 引风机、脱硫增压风机试验结果
机组100%负荷时A、B引风机与脱硫增压风机的主要试验结果如表4所示。
3 引风机增容改造设计参数
在试验结果和不同负荷下有关运行参数的基础上经过理论校核计算后提出引风机增容改造设计参数如表5所示。
3.1 风机型式选择
根据引风机增容改造设计参数,经过选择计算可以采用HA46048-8Z 型静调风机,叶轮直径3.0m,并预留KSE防失速装置,新风机的转速提高两档990r/min运行,配套新电机需6极6200kW;亦可选择HU26652-12G新型高效双级动调风机,叶轮直径3.3m,轮毂直径2.1m,新风机的转速提高一档740r/min运行,配套新电机需8极6200kW。
3.2 风机合并扩容改造后运行效果对比
图1、图2分别给出了静调风机以及动调风机合并扩容改造后的性能曲线,并将风机合并扩容改造选型参数标到性能曲线上。
如图所示,合并扩容改造后,静调风机和动调风机均能很好的满足机组脱硝改造后烟风系统和脱硫系统的出力需求。
由于静调风机与动调风机结构上的差别,导致其运行性能差别很大,就本次引、增风机合并改造而言,从失速安全性以及运行效率上比较,动调风机均明显由于静调风机。
3.3 引、增风机合并改造后耗能评估
根据实测#1机组引风机、增压风机试验结果并结合机组脱硝改造阻力变化情况,分别对引、增风机合并静调和动调扩容改造后的耗能进行了评估,见表6。
合并改造后风机运行经济性变化:
静调风机扩容后风机运行效率略高于现有引风机实测效率,但明显低于现有增压风机的实测效率,总体上看风机合并运行后经济性有所下降;
动调风机扩容后风机运行效率较现有引风机有非常明显提高,同时也高于现有增压风机的实测效率,风机运行经济性有非常大的提高。
改造后风机耗能变化:
虽然动调风机扩容改造后效率提高明显,但是考虑到机组脱硝改造后系统阻力增加较大,所以风机合并扩容改造后风机耗能较试验状态(未进行脱硝改造)仍有所增加。
对于静调风机合并扩容方案而言,机组脱硝改造后风机合并运行耗能增加较大。
按机组年均负荷480MW,年运行小时7000小时计算,脱硝后两台静调风机合并扩容改造运行每年比机组技术改造前(即试验状态)多耗电约815.6万千瓦时,厂用电率约上升0.242个百分点。
对于动调风机扩容方案而言,机组脱硝改造后风机耗能增加量非常小。
按机组年均负荷480MW,年运行小时7000小时计算,脱硝后两台动调风机合并扩容改造运行每年比机组技术改造前(即试验状态)多耗电约160.8万千瓦时,厂用电率仅上升0.0478个百分点。
对于风机合并改造而言,脱硫烟道优化后可以起到降低阻力的效果,会进一步降低风机合并后的电耗。
3.4 引、增风机合并扩容改造工程评估(见表7)
综上比较认为静调风机改造与动调风机改造相比,改造后静调风机的风机运行经济性明显偏低,风机耗能明显偏大,而且在改造费用等方面也无明显优势,采用动调风机形式进行改造。
3.5 电袋除尘改造后引、增合并动调风机提高出力改造(见表8、表9)
机组电袋除尘器改造后,电厂仅考虑机组脱硝改造的合并动调风机基础上,更换一级高压叶片。
3.6 机组脱硝、电袋除尘器改造后对锅炉系统防爆的情况说明
机组技术改造后,机组的防爆能力会有所恶化,但是只要能使风机事故及时保护断电,并采取有效措施避免热态和冷态机组零流量情况的出现,就能确保机组不出现防爆危险。
4 改造效果(见表10)
引风机增容改造完成后进行了热态运行在机组负荷为580MW时,分别对A、B两台引风机进行了各项特性测试。
A、B引风机的电流分别为400A和417A;A、B引风机的全压分别为6252Pa和6124Pa;A、B引风机的体积流量分别为421m3/s和426m3/s;A、B引风机的效率分别为70.97%和68.49%;A、B引风机的轴功率分别为3608KW和3759KW。
试验试验工况下,A、B引风机在性能修正曲线中的工作位置如下图3所示:黑点为A引风机的工作点;红点为B引风机的工作点。
此工况下,A、B引风机的设计效率分别为77%和73%,实测的A、B引风机的效率分别为74.08%和70.44%,实测引风机的效率略低于设计效率。
参考文献
[1]广东电网公司电力科学研究院.锅炉风机性能试验报告[R].
[2]DL/T469-2004.电站锅炉风机现场试验规程[S].
[3]电厂锅炉设备资料[Z].
作者简介:董怀托(1981,2-),2004年7月毕业于西安交通大学热能与动力工程专业,现就职于广东粤电环保有限公司,任锅炉运行技术主管,电力运行工程师,集控值班员技师。