一、环境变迁下的政策演进
氮氧化物与烟尘,作为燃煤发电厂的关键污染物,随着二氧化硫排放问题的逐步解决,正日益成为国家环保政策的焦点。
2011年,环保部门发布了新的排放标准——《火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)》,规定自2012年1月1日起,新建火电机组的氮氧化物排放量需控制在100毫克/立方米以下;2014年7月1日起,除特定机组外,所有火电机组氮氧化物排放量同样需降至100毫克/立方米。
为响应《中华人民共和国大气污染防治法》,提升空气质量,构建可持续经济,新建火电燃煤机组必须同步实施脱硝工程,现有机组亦在积极进行脱硝与除尘技术的升级改造。在此过程中,空预器、引风机等设备的技术改造显得尤为迫切。
随着脱硝技术的推进,电厂还致力于除尘改造、低温省煤器安装及二次脱硫工程,导致风烟系统阻力不断增加,引风机的配置成为业界关注的焦点。皖南电机价格表
当前,在设计引风机时,需考虑脱硝阻力与原有引风阻力,其设计全压通常在5500-6500Pa;若包含脱硝、原引风及脱硫系统阻力,则设计全压需在8000-10500Pa;在实施除尘改造后,部分电厂的引风机设计全压甚至可达12000Pa。
二、改造路径的探索
据2012年不完全统计,300MW以上大型火电机组中,已有96家电厂337台机组共674台风机进行或计划进行改造。除少数进口机组因空间限制继续使用离心风机外,大多数大型火电机组联合风机普遍采用动调与静调,其中静调略占优势。皖南电机价格表
根据统计,大型火电机组在脱硝与引风改造中,多选用静调风机;若采用脱硝、引风与脱硫的“三合一”联合风机,则配置模式各异。
300MW等级机组由于流量小、全压高、比转速低,联合风机参数通常超出静调选型范围,因此多采用动调;600MW等级机组联合风机静调与动调各占一半;1000MW等级机组联合风机多采用静叶可调与调速模式,部分采用动调。
在节能减排的大背景下,离心和静调风机因高效区窄、低负荷运行效率低,显然无法代表*先进的生产力。安徽皖南电机目前市场上大型机组引风机配置普遍为动调或静调+调速。皖南电机
三、技术选型的比较
在润滑与冷却方面,静调风机采用油脂润滑与风冷,现场清洁无污染,但冷却效果一般;动调风机采用油池润滑与循环油冷却,冷却效果好,但国产密封件质量不稳定,存在油泄露的风险。皖南电机
在耐磨性方面,静调风机由于子午加速的特点,流道后端面积窄,不易磨损,磨损后可通过补焊修复,叶轮使用寿命长;动调风机线速度大,耐磨性不如静调,磨损后效率损失快,需整体更换叶片。
在维护与检修方面,静调风机叶轮、主轴承更换方便,维护成本低;动调风机叶片更换、拆装至少需48小时,对液压系统及密封件质量要求高,维护成本高。
在运行效率方面,静调风机*高效率为86-87%,低负荷效率较低;动调风机*高效率可达90%,低负荷效率相对较高。
在可靠性方面,静调风机结构简单,零部件少,可靠性高;动调风机零部件多,维护工作量较大,事故率较高。
在经济效益方面,静调风机由于结构简单、维护量小、故障率低,自90年代以来一直是大型火电机组引风机的首选。近年来,随着变频器价格的下降,静调+调速的“黄金搭档”配置模式优势愈发明显。
四、经济性的考量
以某600MW机组脱硝改造工程为例,采用联合风机克服脱硝、引风、脱硫阻力。通过热态性能试验,根据电厂2012年的实际运行情况,将机组全年负荷分为高中低三个区段,计算不同负荷下动静调风机的耗电差。安徽皖南电机
在运营成本及投入成本分析中,静调+变频风机每年可节约电量约117.5万度,按0.4元/度计算,单台风机一年节约电费约47.01万元。
投入成本方面,单台HA46036-8Z静调风机120万元,变频器165万元;HU16050-02动调风机145万元,静调+变频初始投资比动调每台高140万元。
维护成本方面,静调风机平均每年维护费用约3万元,变频器约7万元;动调风机平均每年维护费用为20万元。
通过动态理论计算,得出回收年限约为3.1年,即采用静调+变频方案3年左右可收回增加的投资费用。
因此,从长期运行的经济性来看,静调+变频无疑是*佳选择。
五、结论与建议
为保持技术领先,我们正在研究储备1300MW等级联合风机的相关技术,静调+调速应作为1300MW等级联合风机的首选方案。
综上所述,大型火电机组引风机采用静调+调速方案具有明显优势,符合国家节能减排政策,符合电厂利益,应是各发电企业的首选方案。