引风机和增压风机合并运行节能效果解析

袁树春

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、 6 kV、 826.3 A的引风机和2 100 kW、6 kV、255 A的增风机为例。经过改造、调试后至稳定运行，1 000 MW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474 m3/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。但是，由于去掉了一组增压风机，所以增压风机的效率是提升的[3]。

2.2节能效果分析

改造后，满负荷状态下（1 000MW），引风机电流最大值仍都低于额定电流，但是此时电流高于改造前电流，可知引风机效率的确得到了提高，从经济性角度分析，改造达到了节能的目的。

增压风机总功率与负荷降低值变化呈正相关性，但是，负荷达到950MW时，增压风机达到最高效率，该点及附近节能效果略有减小。满负荷运行状态下（1 000MW），总功率为1 830 kW使，节能效果最佳。总体来说，节能效果是十分明显的。

除总效率提升外，厂用电率下降的效果也较为明显。高负荷时的节能效果要明显优于低负荷时，但总的厂用电率降低明显，详细计算如下：

按上网电价为0.5元/（kW·h）计算，单台机组若全年满负荷运行，则能节省0.5×1830×24×365=801.54万元。虽然改造、优化风道和挡板可产生一部分费用，但是改造所带来的经济效益远大于改造费用，企业获益巨大。

此外，在改造后，如增压风机发生故障，可使用旁路烟道，引风机代替增压风机带动脱硫系统，可有效解决改造前增压风机故障影响脱硫系统的问题。改造后， 可确保脱硫系统的投入率，使企业严格依据国家环保要求从事生产活动，企业不仅获得了巨大的经济效益，还收获了社会效益。

3. 600 MW引风机和增压风机合并案例

3.1一般资料

辽宁某钢铁厂增加脱硝系统后，需对原有的引风机和增压风机进行合并改造。两台发电机组均为600w，型号为 HG-2070/17，5-YM9。原锅炉处于亚临界参数，在脱销系统下，机组安全性得不到保证，为此，进行引风机和增压风机合并。

3.2“引增合一”改造方案

对原型号的引风机进行扩容，改造为双级动叶可调风机（型号为SAF37.5—23.7—2），风机直径未作变动，新风机的转速达到了745 r / min。改造过程中，还优化了脱硫烟气换热器（ GGH）与风机出口间的烟道，拆除了一台增压风机和进口烟道[4]。

3.3运行节能效果分析

引风机和增压风机合并改造后（600w），新风机投入运行中，风机的转速提高，原风机的转速为590 r/min。改造前、后相比，风机运行经济性未发生明显变化，效率与改造前基本相同。高负荷时，改造前效率为90.0%，改造后为88.4%，效率变化不大，较为合理;低负荷时，改造后运行效率出现小幅度下降，下降幅度约为6.2%。

计算用电率的变化可知，预估用电率和实测用电率分别为0.1497%和0.1470%，差异不显著。新风机组的耗能减少，以负荷 460 MW、运行 6000 h 计算，新风机组与原风机组相比，节约电能 409 万 kW·h，与预期节能效果基本相符，改造效果较好。

总体来看，新引风机的运行经济性较为合理，改造后增压风的运行经济性提高较大。

4.结束语

综上所述，“增引合一”改造对于节能和环保具有重要作用，企业可应用此方法达到节能的目的和提高经济收益的效果。此外，改造后引风机和增压风机表现出了较好的节能效果，不仅减少了运行设备数量，还使脱硫装置更加简单的运行，同时也减少了维护成本。

参考文献：

[1]张建中.锅炉炉膛及烟气系统瞬态防爆设计压力取值标准问题的探讨[J].热机技术，2012，12（4）：55-60.

[1]祝文杰，黄晖，王观华. 600MW超临界燃煤发电机组引风机选型分析[ J].湖北电力， 2012， 33 （3）：38-39， 70.

[3]李远飞. 300 MW机组引风机和脱硫增压风机合并分析[J].科技情报开发与经济， 2013， 17 （36）：287-288.

[4]孙灏，李奕，蒋丛进.锅炉引风机和脱硫增压风机合并研究[J].华北电力技术，2012，42（5）：12-16.