諫壁電廠12號(hào)330 MW機(jī)組采用濕法脫硫工藝，配備1臺(tái)AN40e6( v19+4°)型靜葉可調(diào)軸流式脫硫增壓風(fēng)機(jī)．其主要參數(shù)如表1、表2所示。本文針對(duì)該機(jī)組脫硫增壓風(fēng)機(jī)長期存在運(yùn)行效率低、能耗高的問題，根據(jù)風(fēng)機(jī)現(xiàn)場性能試驗(yàn)分析結(jié)果提出了多種節(jié)能改造方案，并對(duì)各方案進(jìn)行分析比較得出最佳改造方案，改造后節(jié)電效果顯著。
表1脫硫增壓風(fēng)機(jī)參數(shù)
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項(xiàng)目 |
運(yùn)行情況 |
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TB |
BMCR |
50%負(fù)荷 |
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風(fēng)量/m3·h-1 |
1858025 |
1647612 |
820000 |
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全壓/Pa |
3000 |
2500 |
700 |
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入口溫度/℃ |
134 |
124 |
105 |
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入口溫度/KG·m3 |
0.89 |
0.92 |
0.95 |
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風(fēng)機(jī)軸功率/Kw |
1869 |
1348 |
404 |
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風(fēng)機(jī)全壓效率/% |
82 |
84 |
39 |
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設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速/r·min-1 |
420 |
420 |
420 |
表2增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)參數(shù)
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項(xiàng)目 |
參數(shù) |
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形式 |
YKK1000-14 |
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容量/KW |
2000 |
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轉(zhuǎn)速/r·min-1 |
426 |
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電壓/V |
6000 |
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電流/A |
250 |
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效率/% |
93 |
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功率因素 |
0.801 |
1性能試驗(yàn)
依據(jù)DL/T 469-2004<電站鍋爐風(fēng)機(jī)現(xiàn)場性能試驗(yàn)》在機(jī)組負(fù)荷分別為100% (330 MW)、73% (240MW)和55% (180 MW)下進(jìn)行脫硫增壓風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)，其結(jié)果如表3所示。
表3脫硫增壓風(fēng)機(jī)實(shí)測值與設(shè)計(jì)值比較
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項(xiàng)目 |
330MW工況 |
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鍋爐蒸發(fā)量/t·h-1 |
983.0 |
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實(shí)測風(fēng)量/m2·s-1 |
436.2 |
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實(shí)測壓力/Pa |
1894.0 |
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設(shè)計(jì)風(fēng)量m2·s-1 |
516.1 |
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設(shè)計(jì)壓力/Pa |
3000 |
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風(fēng)量裕量/% |
-15.5 |
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壓力裕量/% |
-36.9 |
試驗(yàn)表明，脫硫系統(tǒng)阻力隨風(fēng)量變化約為1.5次方，脫硫增壓風(fēng)機(jī)位于低效區(qū)運(yùn)行。機(jī)組高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，脫硫增壓風(fēng)機(jī)的最高運(yùn)行效率僅為78.23%，而低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)效率更低。因此，由于脫硫增壓風(fēng)機(jī)選型不當(dāng)，使其參數(shù)與管網(wǎng)不匹配，但風(fēng)機(jī)的節(jié)能空間很大。
2節(jié)能改造方案
由于脫硫增壓風(fēng)機(jī)出力過大，只能通過改變其運(yùn)行方式和對(duì)其本體進(jìn)行改造達(dá)到節(jié)能目的話。
2.1降低電機(jī)轉(zhuǎn)速方案
計(jì)算表明脫硫增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速從426 r／min降至370 r/min也能滿足機(jī)組各運(yùn)行工況的需要。脫硫增壓風(fēng)機(jī)降轉(zhuǎn)速后各個(gè)工況點(diǎn)都可位于高效區(qū)運(yùn)行。脫硫增壓風(fēng)機(jī)實(shí)施降轉(zhuǎn)速后的節(jié)電量預(yù)測結(jié)果如表4所示。
表4脫硫增壓風(fēng)機(jī)降電耗轉(zhuǎn)速節(jié)電量預(yù)測
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機(jī)組負(fù)荷/MW |
風(fēng)機(jī)功率/KW |
實(shí)驗(yàn)期間實(shí)測值 |
電機(jī)降轉(zhuǎn)速后的預(yù)計(jì)值 |
每小時(shí)節(jié)電量/KW·h |
每年節(jié)電量/KW·h |
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風(fēng)機(jī)效率/% |
風(fēng)機(jī)軸功率/KW |
風(fēng)機(jī)效率/% |
風(fēng)機(jī)軸功率/KW |
|
330 |
848.0 |
78.2 |
1084.0 |
81.7 |
1018.0 |
66.0 |
|
|
265 |
449.0 |
60.8 |
738.6 |
77.0 |
561.5 |
177.1 |
991008.0 |
|
180 |
412.1 |
59.3 |
695. |
74.1 |
525.4 |
169.8 |
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注：按年運(yùn)行7200h，各負(fù)荷工況均占1/3時(shí)間計(jì)算。
2.2變頻調(diào)速方案
脫硫增壓風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速也可達(dá)到節(jié)能降耗的效果，改造后的節(jié)電量預(yù)測結(jié)果如表5所示。
表5脫硫增壓風(fēng)機(jī)變頻改造節(jié)電量預(yù)算
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機(jī)組負(fù)荷/MW |
風(fēng)機(jī)功率/KW |
實(shí)驗(yàn)期間實(shí)測值 |
電機(jī)降轉(zhuǎn)速后的預(yù)計(jì)值 |
每小時(shí)節(jié)電量/KW·h |
每年節(jié)電量/KW·h |
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風(fēng)機(jī)效率/% |
風(fēng)機(jī)軸功率/KW |
風(fēng)機(jī)效率/% |
風(fēng)機(jī)軸功率/KW |
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330 |
848.0 |
78.2 |
1084.0 |
82.1 |
1013.0 |
70.9 |
|
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240 |
449.0 |
60.8 |
738.6 |
84.1 |
514.4 |
224.2 |
1177008 |
|
180 |
412.1 |
59.3 |
698.3 |
84.6 |
499.6 |
195.3 |
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注：按年運(yùn)行7200h，各負(fù)荷工況均占1/3時(shí)間計(jì)算。
2.3本體改造方案
將原脫硫增壓風(fēng)機(jī)葉片數(shù)由19片減至13片，葉片安裝角由+4。改為-lo也可達(dá)到節(jié)能降耗的效果。脫硫增壓風(fēng)機(jī)本體改造后的節(jié)電量頇測結(jié)果如表6所示。
表6脫硫增壓風(fēng)機(jī)本體改造節(jié)電量預(yù)算
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機(jī)組負(fù)荷/MW |
風(fēng)機(jī)功率/KW |
實(shí)驗(yàn)期間實(shí)測值 |
電機(jī)降轉(zhuǎn)速后的預(yù)計(jì)值 |
每小時(shí)節(jié)電量/KW·h |
每年節(jié)電量/KW·h |
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風(fēng)機(jī)效率/% |
風(fēng)機(jī)軸功率/KW |
風(fēng)機(jī)效率/% |
風(fēng)機(jī)軸功率/KW |
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330 |
848.0 |
78.2 |
1084.0 |
80.0 |
1039.0 |
45.0 |
|
|
240 |
449.0 |
60.8 |
738.6 |
70.0 |
614.0 |
124.6 |
693096.0 |
|
180 |
412.1 |
59.3 |
695.3 |
67.0 |
576.0 |
119.3 |
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注：按年運(yùn)行7200h，各負(fù)荷工況均占1/3時(shí)間計(jì)算。
3各種節(jié)能方案比較
脫硫增壓風(fēng)機(jī)各種節(jié)能改造方案的投資回收情況對(duì)比如表7所示。
表7脫硫增壓風(fēng)機(jī)各種節(jié)能改造方案經(jīng)濟(jì)性對(duì)比
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項(xiàng)目 |
降電機(jī)轉(zhuǎn)速方案 |
變頻調(diào)速方案 |
本體改造方案 |
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年節(jié)電量/ KW·h |
991008.0 |
1177008.0 |
693096.0 |
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年節(jié)能費(fèi)用/萬元 |
38.6 |
45.9 |
27.0 |
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投資費(fèi)用/萬元 |
40 |
300 |
50 |
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回收年限/年 |
1 |
6.5 |
1.9 |
注：上網(wǎng)電價(jià)按0.39元（KW·h）計(jì)算。
由表7可見，脫硫增壓風(fēng)機(jī)降電機(jī)轉(zhuǎn)速方案的經(jīng)濟(jì)性最佳。降電機(jī)轉(zhuǎn)速是將原脫硫增壓風(fēng)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速由固定的426 r／min改為426 r／min(高)、370 r/min（低）2檔轉(zhuǎn)速。
4節(jié)能改造實(shí)施與效果
2009年1月諫壁電廠12號(hào)330 MW機(jī)組小修時(shí)實(shí)施了脫硫增壓風(fēng)機(jī)降電機(jī)轉(zhuǎn)速的節(jié)能改造，改造后脫硫增壓風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速為370 r／min。脫硫增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)改造前、后參數(shù)見表8．其各工況耗電量見表9。
表8脫硫增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)改造前后參數(shù)對(duì)比
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項(xiàng)目 |
改造前 |
改造后 |
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額定功率/KW |
2000 |
177 |
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額定電壓/KV |
6.0 |
6.0 |
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額定轉(zhuǎn)速/r·min-1 |
426 |
373 |
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額定電流/A |
250 |
190 |
表9脫硫增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)改造前后耗電量對(duì)比
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項(xiàng)目 |
增壓風(fēng)機(jī) |
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機(jī)組負(fù)荷/MW |
330 |
240 |
180 |
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改前實(shí)測風(fēng)機(jī)軸功率/KW |
1084 |
739 |
695 |
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改后實(shí)測功率軸功率/KW |
975 |
662 |
514 |
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每小時(shí)節(jié)電量/ KW·h |
109 |
77 |
181 |
按每臺(tái)機(jī)組脫硫增壓風(fēng)機(jī)年運(yùn)行時(shí)間7200 h，機(jī)組以330 MW、240 MW、180 MW負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間各占113(2 400 h)計(jì)算，每臺(tái)脫硫增壓風(fēng)機(jī)年節(jié)電量2400×(109+77+181)=880800 kW．h。電價(jià)按0. 39元／(kW．h)計(jì)算，年節(jié)約用電34. 35萬元，1年左右即可收回投資。
