引風機和增壓風機合并運行節能效果解析

袁樹春

摘要：為響應環保的號召，較多鋼鐵廠對原有煙氣系統進行了改造，改造的主要方法為合并引風機和增壓風機，達到脫硫、脫硝和節能的目的。本文對引風機和增壓風機合并改造進行了研究，介紹了兩種常用的改造方法并分析了改造后的節能效果且對節能風險進行了評估，提出了減少風險的對策。

關鍵詞：脫硝系統;脫硫系統?;引風機;增壓機

當前，鋼鐵廠向大氣排放的氣體中，多含有硫化物及氮氧化合物，這些氣體均造成大氣污染。為此，應對排放氣體進行處理。按照相關要求，應為煙氣系統安裝脫硫和脫硝裝置，以減少廢氣污染物的含量。脫硝及脫硫裝置的應用，需要改造煙氣系統，以滿足設備正常運行的需要，因此，提出了引風機和增壓風機合并的改造方法。

1.改造方法

改造前，以串聯運行控制的方式連接引風機和增壓風機，改造前，引風機與增壓風機串聯（具備脫硫、脫銷裝置）。引風機與增壓風機合并改造的方法主要有兩種，具體如下：

（1）煙氣旁路系統拆除法。該方法將旁路煙道、原煙氣及凈煙氣擋板拆除，不拆除增壓風機。此方法存在一定缺陷，主要是增加了機組事故停機率，原因為脫硫裝置或增壓風機易發生故障，故該方法不作推薦[1]。

（2）“增引合一”法，即引風機和增壓風機合并。該方法不僅拆除了一組煙氣旁路系統，還拆除了一組增壓風機，使引風機合并增壓風機成為新的風機。由引風機系統、原煙氣煙道、凈煙氣煙道和脫硫吸收塔（FGD）構成新的煙氣系統;新的引風機系統，組成部分有：入口擋板、出口擋板、潤滑油站、密封風機等。引風機和增壓風機合并后，脫硫、脫銷裝置及整個煙氣系統的運行方式都得以簡化，為推薦方法。該方法規避了第一種方法缺點，但是大量改造、優化了部分裝置的控制系統[2]。

2.“增引合一”改造后效果分析

2.1引風機效率比較

以額定功率、額定電壓、額定電流分別為7200kW、?6?kV、?826.3?A的引風機和2?100?kW、6?kV、255?A的增風機為例。經過改造、調試后至穩定運行，1?000?MW滿負荷狀態下運行，風機流量約為466m3/s（單臺），效率約為85.0%;改造前，引風機流量約為474?m3/s（單臺）風機效率約為84.0%;可見，引風機效率提升不明顯，僅為1%左右。但是，由于去掉了一組增壓風機，所以增壓風機的效率是提升的[3]。

2.2節能效果分析

改造后，滿負荷狀態下（1?000MW），引風機電流最大值仍都低于額定電流，但是此時電流高于改造前電流，可知引風機效率的確得到了提高，從經濟性角度分析，改造達到了節能的目的。

增壓風機總功率與負荷降低值變化呈正相關性，但是，負荷達到950MW時，增壓風機達到最高效率，該點及附近節能效果略有減小。滿負荷運行狀態下（1?000MW），總功率為1?830?kW使，節能效果最佳。總體來說，節能效果是十分明顯的。

除總效率提升外，廠用電率下降的效果也較為明顯。高負荷時的節能效果要明顯優于低負荷時，但總的廠用電率降低明顯，詳細計算如下：

按上網電價為0.5元/（kW·h）計算，單臺機組若全年滿負荷運行，則能節省0.5×1830×24×365=801.54萬元。雖然改造、優化風道和擋板可產生一部分費用，但是改造所帶來的經濟效益遠大于改造費用，企業獲益巨大。

此外，在改造后，如增壓風機發生故障，可使用旁路煙道，引風機代替增壓風機帶動脫硫系統，可有效解決改造前增壓風機故障影響脫硫系統的問題。改造后，?可確保脫硫系統的投入率，使企業嚴格依據國家環保要求從事生產活動，企業不僅獲得了巨大的經濟效益，還收獲了社會效益。

3.?600?MW引風機和增壓風機合并案例

3.1一般資料

遼寧某鋼鐵廠增加脫硝系統后，需對原有的引風機和增壓風機進行合并改造。兩臺發電機組均為600w，型號為?HG-2070/17，5-YM9。原鍋爐處于亞臨界參數，在脫銷系統下，機組安全性得不到保證，為此，進行引風機和增壓風機合并。

3.2“引增合一”改造方案

對原型號的引風機進行擴容，改造為雙級動葉可調風機（型號為SAF37.5—23.7—2），風機直徑未作變動，新風機的轉速達到了745?r?/?min。改造過程中，還優化了脫硫煙氣換熱器（?GGH）與風機出口間的煙道，拆除了一臺增壓風機和進口煙道[4]。

3.3運行節能效果分析

引風機和增壓風機合并改造后（600w），新風機投入運行中，風機的轉速提高，原風機的轉速為590?r/min。改造前、后相比，風機運行經濟性未發生明顯變化，效率與改造前基本相同。高負荷時，改造前效率為90.0%，改造后為88.4%，效率變化不大，較為合理;低負荷時，改造后運行效率出現小幅度下降，下降幅度約為6.2%。

計算用電率的變化可知，預估用電率和實測用電率分別為0.1497%和0.1470%，差異不顯著。新風機組的耗能減少，以負荷?460?MW、運行?6000?h?計算，新風機組與原風機組相比，節約電能?409?萬?kW·h，與預期節能效果基本相符，改造效果較好。

總體來看，新引風機的運行經濟性較為合理，改造后增壓風的運行經濟性提高較大。

4.結束語

綜上所述，“增引合一”改造對于節能和環保具有重要作用，企業可應用此方法達到節能的目的和提高經濟收益的效果。此外，改造后引風機和增壓風機表現出了較好的節能效果，不僅減少了運行設備數量，還使脫硫裝置更加簡單的運行，同時也減少了維護成本。

參考文獻：

[1]張建中.鍋爐爐膛及煙氣系統瞬態防爆設計壓力取值標準問題的探討[J].熱機技術，2012，12（4）：55-60.

[1]祝文杰，黃暉，王觀華.?600MW超臨界燃煤發電機組引風機選型分析[?J].湖北電力，?2012，?33?（3）：38-39，?70.

[3]李遠飛.?300?MW機組引風機和脫硫增壓風機合并分析[J].科技情報開發與經濟，?2013，?17?（36）：287-288.

[4]孫灝，李奕，蔣叢進.鍋爐引風機和脫硫增壓風機合并研究[J].華北電力技術，2012，42（5）：12-16.