脱硫氧化鼓风机主要应用于火力发电厂，其主要目的是实现发电厂烟气脱硫消耗，对发电厂发电工作起着重要作用。脱硫氧化风机的能耗较大，对脱硫氧化风机进行变频改造具有十分重大的意义。本文以脱硫氧化鼓风机变频改造需求为切入点，对脱硫氧化鼓风机变频改造方案进行了论述分析。

1引言

2014年9月国家三部委发布《煤电节能减排升级改造行动计划2014-2021》，由于烟气排放线上检测系统的完善和强制实施，不达标将面临巨额罚款。这意味着今后不仅新建燃煤发电厂，地区也接近零排放，现有单元也必须通过升级改造达到规定的节能减排标准。

改造脱硫氧化鼓风机是实际工作不断发展的需求，应根据发电厂煤含硫量、脱硫量、脱硫速度等实际数据设计变频方案，结合现有氧化鼓风机的基本性能特征进行变频改造，实现脱硫过程的变频控制。

2脱硫氧化鼓风机变频改造问题

某火力发电厂有2台1000MW超临界燃煤发电机组，机组同期建设2台石灰石-石膏湿式烟气脱硫装置，脱硫系统燃煤含硫率为1.8%，与机组同时投入运行。目前脱硫装置的节能运行越来越受到重视，脱硫装置中能耗大的设备如增压风机、循环泵、湿磨机、真空泵，都需要充分考虑节能运行的要求。

但该发电厂的氧化鼓风机原设计为定转速罗茨鼓风机，只要脱硫装置投入，鼓风机就必须投入，定速的特征决定了氧化鼓风机的能源消耗与烟和SO2负载基本无关，低硫、低负载电力消耗过大。为了进一步实现节能运行，建议将氧化鼓风机改为变频运行的想法。通过变频改造，氧化鼓风机在不同的烟气流量和SO2负荷下改变流量变流量的最佳力量，降低了运转电耗。

本工程氧化鼓风机选择美国德莱赛RAS-J2022型罗茨鼓风机，鼓风机设计流量17500m3/h，设计压力100kPa，设计流量下鼓风机转速964r/min，轴功率610kW，额定功率710kW。每台吸收塔配置3台氧化鼓风机，鼓风机运行方式2用1备，共6台氧化鼓风机。

3脱硫氧化鼓风机变频改造方案分析

为了减少投资和改造量，保留原来运行良好的氧化鼓风机，只在其电机部分增加变频器和相应的机柜。氧化风扇改造后的主要特点如下:

1)根据设备制造商的要求，正常运行时，氧化风扇可调节的转速范围为630~964r/min。随着鼓风机转速的下降，一部分空气在鼓风机内部回流，鼓风机排气不良，温度上升。温度上升到一定的限制值时鼓风机会损坏，鼓风机的转速必须严格限制在一定范围内。

2)氧化鼓风机在调速运行中，两台并联鼓风机同时下降或上升，不发生抢风问题。

3)氧化鼓风机的电力消耗与流量有线性关系。改造后的氧化鼓风机采用变频运转方式，其转速随变频值变化，改变氧化鼓风机的流量，最终达到降低电力消耗的效果。考虑到氧化鼓风机本身的使用可靠性高，从节约成本、减少占地面积的观点出发，每台吸收塔配置的3台氧化鼓风机中，只有2台设置变频器，每台710kW鼓风机的变频器运大功耗约为25kW。

4脱硫氧化鼓风机节能效果分析

氧化鼓风机节能效果直接由其运行流量和扬程决定。变频氧化鼓风机的扬程在不同运行情况下没有太大差异，节能运行主要表现在流量的调节上。氧化风机主要用于系统CaSO3的氧化，而CaSO3生成量又由脱除掉的SO2决定，烟气负荷和SO2浓度负荷直接决定了需要的氧化风量。因此，烟气负荷和SO2浓度负荷下降时，可以对氧化鼓风机实施变频运行，获得最佳力量。

发电站设计运行状况:负荷为100%BMCR，硫含量为1.8%，SO2除去负荷的比例为1.0。但是，在实际运行中，烟气负荷和SO2浓度负荷随时变动，为了研究节能效果，必须考虑长期的平均状况作为参考对象。根据发电厂的实际情况，运行负荷为30%THA~100%锅炉的最大额定出力(BMCR)，煤的含硫量为0.8%~1.8%，脱硫效率为95%。为了简化，假设负荷的百分比与排烟量有线性关系。根据上述要求，对以下5种运行状况进行统计分析。

1)运行状况1:负荷为30%THA，煤炭含硫量为1.8%，假设SO2除去负荷比例为0.35

2)运行状况2:负荷为50%THA，煤炭含硫量为1.8%，假设SO2除去负荷比例为0.52

3)运行状况3:负荷为100%THA，煤炭含硫量为1.8%，假设SO2除去负荷比例为0.95

4)运行状况4:负荷为100%BMR，煤炭含硫量为1.2%，假设SO2除去负荷比例为0.4.45%。

SO2除去负荷直接决定鼓风机的流量，根据运转情况氧化鼓风机的开放数和流量的出力表1。

锅炉全年运行状况下，实际燃煤硫含量约为1.2%的约为80%，硫含量约为1.8%的约为15%，硫含量不足1.2%的约为5%(燃煤平均硫含量为0.8%的节能估算)，表1和表2分析显示，采用变频氧化风扇，全年可节电3929.8MWh

5结语

(1)本工程转速的罗茨鼓风机改造为变频运行方式，氧化鼓风机本体不变，流量变频调节范围为63.6%~100%，马达选择普通马达和高压变频器和相应机柜。高压变频器是成熟的产品，可以满足使用环境和配置的要求。

(2)根据30年的运转时间，采用变频器后，各种运转方式的消耗电力下降，但节约费用的差距很大，主要与氧化风扇的投入数量和出力密切相关。

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