CN203394808U

CN203394808U - 一种火电厂风机优化配置系统

Info

Publication number: CN203394808U
Application number: CN201320429247.6U
Authority: CN
Inventors: 冯伟忠
Original assignee: Shanghai Shenergy Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Shenergy Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2013-07-15
Filing date: 2013-07-15
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2023-07-15

Abstract

本实用新型公开了一种火电厂风机优化配置系统，包括并联设置的第一吸风机和第二吸风机，与所述第一吸风机和第二吸风机分别连接的并联设置的第一增压风机和第二增压风机，与所述第一和第二增压风机相连的脱硫装置，其特征在于，所述系统还包括连接在所述第一和第二增压风机两侧的入口和出口，并与所述第一和第二增压风机并联的可开启或关闭的增压风机旁路烟道。通过在低负荷时停用及切除相应的吸风机或增压风机，实现节能降耗的目的。

Description

一种火电厂风机优化配置系统

技术领域

本实用新型涉及一种风机优化配置系统，属于火力发电领域。

背景技术

我国是一个以煤炭为主要能源的国家，其中，电力用煤的消耗量约占到全国煤炭消耗量的61%左右。煤炭消耗的直接后果是SO2气体的大量排放。为了治理环境污染，减少二氧化硫的排放，国家出台了一系列法规，促进火电企业对二氧化硫的控制及治理。目前我国大型火电企业均已安装了脱硫系统，从目前的脱硫技术来看，除了循环床锅炉的炉内脱硫外，主要有石灰石（石灰）-石膏湿法、炉内喷钙-炉后增湿法、石灰循环干法、海水法、氨法、电子束法、烟气湿法、水膜湿法等，其中以烟气湿法脱硫运用最为广泛。烟气湿法脱硫系统布置于烟道末端、除尘器之后，主要设备有增压风机、脱硫反应器、氧化风机、浆液搅拌器等，具有脱硫反应速率快、效率高、脱硫添加剂利用率高的特点。

目前，火电厂的机组普遍配置了脱硫系统，相应的传统风机配置及方法如下：锅炉产生的高温烟气经过空气预热器和除尘器后，通过并列设置的两台吸风机抽吸，进入并列设置的两台增压风机，尔后，进入脱硫装置进行脱硫，最后通过烟囱排放。一些电厂还设置了脱硫系统旁路，当脱硫系统出现故障时，可通过打开脱硫系统旁路将其切除。

但是，这种传统的风机配置及方法，在机组低负荷阶段时，两台吸风机和两台增压风机依然同时投运，并且此时，增压风机及吸风机都会偏离最佳运行工况，电机空载能耗占比增大，风机本身运行效率降低，如图2所示的风机Q-H性能曲线，可以看到，此时风机工作点的效率较低，故总耗能较大，厂用电率相对高。若考虑在低负荷利用吸风机出力余量克服脱硫系统的阻力，即停用一台或多台增压风机，虽可降低厂用电率，但会带来另一问题“吸风机的失速”，随着机组负荷降低，烟气流量减少，此时风机的实际工作点在风机Q-H性能曲线上会体现向左偏移，进入风机失速区，这对设备及系统的运行带来极大不安全问题。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种风机优化配置的系统及方法，在机组低负荷下避免风机发生失速的前提下，降低系统运行能耗，实现节能降耗的目的。

实用新型内容

为实现上述目的，本实用新型提供了一种风机优化配置系统，所述系统包括并联设置的第一吸风机和第二吸风机，与所述第一吸风机和第二吸风机分别连接的并联设置的第一增压风机和第二增压风机，与所述第一和第二增压风机相连的脱硫装置。其特征在于，所述系统还包括连接所述第一和第二增压风机两侧的入口和出口，并与所述第一和第二增压风机并联的可开启或关闭的增压风机旁路。

本实用新型所述系统还包括连接所述第一和第二吸风机出口和所述脱硫装置出口的脱硫旁路，其中所述增压风机旁路和所述脱硫旁路均分别包括设置在其中的可开启或关闭的挡板。

进一步，第一增压风机和第二增压风机的左右两侧还分别设有入口挡板，以及出口挡板。本实用新型还包括在锅炉和两台并列设置的吸风机之间依次设置的空气预热器和除尘器。

考虑到在增压风机停运的情况下增压风机的入口挡板长期处于开启状态会对风机叶片和机座等产生腐蚀，因此，较佳的是，在单吸风机运行的情况下，始终保持其中一个增压风机的出口挡板处于较小的开启状态，给增压风机一定的烟气通流能力，防止腐蚀，并且由于增压风机旁路通道和增压风机通道并联后，两者并联后的阻力损失反而更小。

本实用新型所述的风机优化配置系统可以获得以下技术效果：

1、单侧吸风机、增压风机运行时或者单吸风机运行时，由于减少了风机运行数量，因而可降低总的风机能耗。尤其是在单吸风机运行时，由于风机运行效率相对提升，系统阻力损失降低，故总的风机能耗更低；

2、单引风机运行与双引风机运行相比，在压力不变的情况下流量加倍，风机的工作点更加远离失速线，工作更安全。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型风机优化配置系统的示意图；

图2是风机的性能曲线，其中横坐标为体积流量Q，纵坐标为压头H。风机工作点为传统运行方式下低负荷的工作点。

图3是风机的性能曲线，其中横坐标为体积流量Q，纵坐标为压头H。风机工作点为本实用新型单侧风机运行方式下低负荷的工作点。

图4是风机的性能曲线，其中横坐标为体积流量Q，纵坐标为压头H。风机工作点为本实用新型单吸风机运行方式下低负荷的工作点。

具体实施方式

本实用新型公开了一种火电厂风机优化配置系统，如图1所示，所述系统包括并联设置的第一吸风机4a和第二吸风机4b，与所述第一吸风机4a和第二吸风机4b分别连接的并联设置的第一增压风机6a和第二增压风机6b，与所述第一和第二增压风机6a、6b相连的脱硫装置8，其特征在于，所述系统还包括连接所述第一和第二增压风机6a、6b两侧的入口和出口，并与所述第一、第二增压风机6a、6b并联的可开启或关闭的增压风机旁路9，其中所述增压风机旁路9包括设置在其中的可开启或关闭的挡板。

本实用新型所述系统还包括连接所述第一和第二吸风机4a、4b出口和所述脱硫装置出口的脱硫旁路11，其中所述脱硫旁路包括设置在其中的可开启或关闭的挡板。

进一步，第一增压风机和第二增压风机的左右两侧还分别设有入口挡板5a、5b，以及出口挡板7a、7b。

进一步，如图1所示，本实用新型还包括设置在锅炉1和两台吸风机4a，4b之间依次设置的空气预热器2a、2b和除尘器3a、3b，从锅炉1产生的高温烟气经过空气预热器2a、2b和除尘器3a、3b后，通过并列设置的两台吸风机4a、4b，抽吸后进入并列设置的第一增压风机6a和第二增压风机6b，两个增压风机将烟气鼓入脱硫装置8的脱硫吸收塔，经脱硫后的烟气从脱硫装置8通过烟囱10排放。

本发明还公开了一种如上所述的系统的使用方法，其中包括系统没有脱硫旁路和具有脱硫旁路两种情况。

当机组负荷高于第一阈值时，两台吸风机4a、4b和两台增压风机7a、7b同时运行，两台增压风机的入口挡板5a、5b及出口挡板7a、7b都打开，增压风机旁路9的挡板关闭，如存在脱硫旁路11，则脱硫旁路挡板也关闭。保持两侧的吸风机4a、4b和增压风机7a、7b同时运行。经空气预热器2a、2b和除尘器3a、3b后的烟气通过两台吸风机4a、4b和两台增压风机7a、7b，尔后至脱硫装置8，最后进入烟囱10。

当机组负荷低于或等于第一阈值时，停用所述第一吸风机4a、所述第一增压风机6a，或停用所述第二吸风机4b、所述第二增压风机6b，增压风机旁路9的挡板关闭，如存在脱硫旁路11，则脱硫旁路挡板也关闭。保持单侧的吸风机、增压风机运行。经空气预热器和除尘器后的烟气通过单侧的吸风机和增压风机，尔后至脱硫装置8，最后进入烟囱10；此时，由于单侧吸风机、增压风机运行，相当于使流经风机的流量达到两侧风机运行方式下的2倍，故风机工作点如图3所示，效率相对较低，但是由于停用了一台吸风机和一台增压风机，因而总的风机能耗降低。

当机组负荷低于第二阈值时，其中第二阈值低于第一阈值，停用第一吸风机4a或第二吸风机4b，并停用两台增压风机6a、6b，打开增压风机旁路9的挡板，如存在脱硫旁路11，则脱硫旁路挡板关闭。保持单台吸风机运行。经空气预热器和除尘器后的烟气通过单台吸风机并进入增压风机旁路，尔后至脱硫装置8，最后进入烟囱10；此时，由于单台吸风机运行，相当于使流经吸风机的流量达到两台吸风机运行方式下的2倍，并且停用了增压风机、提升了吸风机的压头，故风机工作点如图4所示，风机运行效率相对提高，并且停用了一台吸风机和两台增压风机，因而总的风机能耗大大降低。

考虑到在增压风机停运的情况下增压风机的入口档板长期处于开启状态会对风机叶片和机座等产生腐蚀，因此，较佳的是，在单吸风机运行的情况下，始终保持其中一个增压风机的出口档板处于较小的开启状态，给增压风机一定的烟气通流能力，防止腐蚀，并且由于增压风机旁路通道和增压风机通道并联后，两者并联后的阻力损失反而更小。

当机组负荷增加时，采取上述步骤中相反的方法启用停用的吸风机或者增压风机。

以某百万千瓦机组为例进行计算，机组在半负荷时采用优化后的运行方式，即单吸风机运行方式。

风机优化配置前后运行参数对比表

项目	双吸风机+双增压风机运行	单吸风机运行
			机组实际运行负荷（MW）	500	500
吸风机A电流	111.9	187.7
			吸风机B电流	112.3	0
增压风机A电流	87.9	0
			增压风机B电流	87.9	0
总功率（MW）	4.6	2.84

上表为半负荷运行工况下，采用单吸风机运行后的风机功率变化，对比表明机组采用单台吸风机运行的方式后节省功率1.76MW，由于风机的功率节省直接体现在厂用电率的减少上，机组负荷率在50%及以下的运行时间占全年运行时间的40%左右，机组全年总运行时间约为6500小时，则单台1000MW机组年总节约厂用电使用量为：6500×0.4×1760=4.576×10⁶KWh。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims

1.一种火电厂风机优化配置系统，包括并联设置的第一吸风机和第二吸风机，与所述第一吸风机和第二吸风机分别连接的并联设置的第一增压风机和第二增压风机，与所述第一和第二增压风机相连的脱硫装置，其特征在于，所述系统还包括连接在所述第一和第二增压风机两侧的入口和出口，并与所述第一和第二增压风机并联的可开启或关闭的增压风机旁路烟道。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述增压风机旁路烟道包括设置其中的可开启或关闭的挡板。

3.如权利要求2所述的系统，其中，所述第一增压风机和第二增压风机的左右两侧还分别设有入口挡板，以及出口挡板，其中所述增压风机旁路连接在所述入口挡板的入口和出口挡板的出口。

4.如权利要求3所述的系统，还包括在锅炉和并列设置的第一和第二吸风机之间依次设置的空气预热器和除尘器。

5.如权利项要求2所述的系统，还包括连接所述第一和第二吸风机出口和所述脱硫装置出口的脱硫旁路，其中，所述脱硫旁路包括设置其中的可开启或关闭的挡板。