600MW火电机组超清洁排放改造及配套 引风机改造应用与分析
世里
（浙江大唐乌沙山发电有限责任公司，浙江宁波315722）
摘要：以实现火电机组超清洁排放为目标，浙江大唐乌沙山发电公司于2016年对其#、#2、#三台600MW机组进行了环保综合升级改造，降低NOx、SO、烟尘等污染物摔放浓度.因改造后系统阻力增加，原引风机出力无法满足需要，因此对引风机进行了配套增容改造.文中 重点对本轮引风机改造过程进行了介绍，并分析了改造后的具体效果.对国内外同类火电机组进行超清洁排放改造及配套引风机增容改造有一定的借鉴意义.
关键调：超清洁播放改造；环境保护；引风机增容改造：实效分析
中图分类号：TK229.4文献标志码：B文章编号：1009-3230（2017）02-0020-04
Reformation andMatchedInducedDraftFanCapacity-increasing Application andAnalysisofSuper-cleanEmission Reformationin60OMWThermalPowerGenerationUnits
ZHOU Chong(ZheJiang Datang Wushashan Power Generation Co. Ltd Ningbo 315722 Zhejiang Province China)
Abstract: Aiming at achieving units ^ super - clean emission reformation Wushashan powergeneration Co. Ld made technical reformation for its #1 #2 #4 thre units and reducing NOx SO gas emission. Because of the increasing of system resistance original fan output can ? meet the demands of system we made an matched capacity increasing technical reformation for induced draftfan. This paper introduced the process of the induced draft fan reformation and analyzed the specificeffects of this technical reformation. This paper has a certain reference meaning to super - cleanemission transform and the matched induced draft fan capacity increasing reformation of similar units at home and abroad.
Key words: Super = clean emission reformation; Environmental protection; Induced draf fan capaci-ty increasing reformation; Substantial results analysis
0引言
准升级为50mg/Nm，爆尘排放量的标准升级为20 mg/N m²[1]
根据国家环保部新修订的《火电厂大气污染物排放标准》，从2014年7月1日开始，对长三角等重点地区现有火电机组NOx污染物排放量的标准升级为100mg/Nm²，SO污染物排放量的标
浙江省人民政府根据《国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知）（国发[2013]37号），制定了《浙江省大气污染防治行动计划（2013-2017年）》.行动计划中明确规定：2017年底前，新建、在建火电机组必须来用烟气清洁排放技术改造，现有60万千万以上火电机组基本完成
端气清洁排放技术改造，达到燃气轮机组排放要求.（天然气燃气轮机组排放标准：NOx为50mg/N m² S0 为 35 mg/N m² 烟尘为 5 mg/Nm.)
90%，改造后NOx的设计排放值为27mg/Nm”.
1.3脱硫
对原脱硫吸收塔进行改造，通过相应措施，改善吸收塔内流场分布均匀性，更换原有3层喷淋层，并增加1层喷潜层及相应辅助设施；新增浆液循环泵；增加喷嘴布置密度，提高喷淋覆盖率；抬高吸收塔浆池区，增加循环停留时间；对除雾器进行改造，采用一级管式和双层屋脊式除雾器，使得脱硫塔出口雾滴浓度不大于40mg/Nm”.最终使得电厂脱硫效率最高达到98.7%，SO排放浓度达到18mg/Nm².
面对国家、省政府对火力发电越来越高的环保要求以及发电公司自身的需求，浙江大唐乌沙山发电有限责任公司作为国有大型发电企业，贯衡环保理念、履行社会责任、降低污染物排放如箭在弦，势在必行.本轮超清洁排放综合升级改造对影响环保指标的关键设备，如除尘器、吸收塔、燃烧器等统一进行全面改造，以降低污染物排放，改善环保指标，实现”超低”排放.乌沙山发电公司先后于2016年4月、6月和10月对其4、#1和三台600MW火力发电机组进行了超清洁排放综合升级改造，按照浙江省电力设计院的设计方案，本轮改造后该公司的各项污染物排放指标都将超越燃机排放标准.
2引风机改造思路及方案探讨
浙江大唐乌沙山电厂原引风机为成都电力机械厂生产制造的HU26645-12G型双级低高压叶型动叶可调式轴流风机，每台机组配备两台引风机并联运行，其主要设计参数见表1.
表1
乌沙山电厂原引风机设计参数
1超清洁排放综合升级改造主要技 术路线
序号 项目 单位 数据风机人口容积流量（TB点/BRL） x/ 477/4422 风机入口温度（TB点/BRL) C 140/1403 风机全压（TB点/BRL) Pa 6 846/5 9534 5 风机轴功率（TB点/BRL） 风机效率（TB点/BRL） kW 3 763/3 060 85. 7/85. 16 风机转速 r/min 745电机版定功率 xW 5 300
1.1除尘
浙江大唐乌沙山电厂原机组使用浙江菲达环保设计供货的双室五电场干式静电除尘器，除尘器出口烟尘排放浓度不大于50mg/Nm²；进行一、二、三电场高频电源及末电场脉冲电源改造后，使电除尘器出口烟尘浓度保证值不大于20mg/Nm.对脱硫系统吸收塔除雾器进行改造，使得吸收塔出口烟气中粉尘浓度为18mg/Nm².增设双电场的湿式除尘器，除尘效率不小于85%，使得烟肉出口烟尘浓度2.7mg/Nm².
以4机组为例，大唐乌沙山发电公司在第一次脱硝系统的改造项目中已对引风机进行过一次改造，风机选型BRL工况压头为5953Pa，轴功率为3060kW，TB点压头为6846Pa，轴功率3 763 kW.
在当初该引风机设计时就考虑了在风机出力不足时可以进行后续改造，即：将第一级低压叶片改动为高压叶片后，风机型号变化为HU26645-22G型双级高高压叶型动叶可调式轴流引风机，可提高TB工况引风机压头至8450Pa左右，选用的电机功率为5300kW.乌沙山#4炉已经于
1.2脱硝
更换新型低氮燃烧器及进一步改造、优化燃烧配风，使得锅炉本体NOx排放浓度不超过200mg/Nm²，锅炉效率不低于改造前（2-3].在原有SCR脱硝装置两层催化剂的基础上，更换一层催化剂，并再增加一层催化剂，使得脱硝效率达到
2015年初4机组大修时完成了超低排放改造，引风机也配套改为HU26645-22G型.
2015年6月#4炉的引风机性能试验结果见表2.
表24炉超低排放改造后性能测试结果（600MW）
风机进口体积流量 m²/s 430风机质量流量 kg/ 387风机进口静压 风机全压升 Pa Pa 4385 7250风机进口烟温 ℃ 130风机进口烟气密度 kg/m² 0.9
根据燃烧计算结果，2016年#1、#2、#4机组综合环保升级改造、增容改造和增加MGGH改造后，在现有煤种参数情况下，引风机入口烟气温度136℃、流量436m/s，与2015年超低排放改造后4炉的烟气量基本一致.因此我们以#4炉2015年以来实际运行中的烟气流量和烟气系统阻力为基准，对#1号、#2炉等引风机重新进行选型计算.
这次#1、#2机组的改造方案相比#4炉2015年初的环保改造措施，仅增加了管式MGGH，此部分增加阻力1200Pa，因此需要BRL工况风机全压8450Pa，改型后的风机型号为HU26645-221G型.#1、#2机组引风机选型计算时BRL工况人口烟温按140℃C，TB点选型全压按1.2倍BRL选取.重新计算引风机的轴功率和电机功率，见表3.
表3 2016年新改引风机压头核算及设计
项 日 TB工况 BRL工况风机入口体积 （按规范取10%裕量，考虑10°℃ 496 441流量（m²/s） 温度裕量）风机人口温 150 140度/ 10140风机全压升/Ps （取20%裕量） 8450轴功率/kw 5993 4433电机功率/kW 629
因此，环保改造后，在目前常烧煤种情况下，
图12016年新改引风机性能曲线
原电机的压头和功率无法满足引风机TB点工况要求.经与风机厂家联合计算后，确认需对原引风机进行增容改造，并同时更换出力更大的电机（电机增容改造）.
3 引风机改造实效分析
以4机组引风机改造实效为例（其它两台机组类似），测试及分析如下：
为检验2016年改造后引风机实际运行性能，了解现阶段4炉烟气系统实际阻力特性，并分析引风机设计裕量，中国大唐集团科学研究院有限公司华东分公司于2016年10月14日对4炉引风机进行了性能试验.
这次引风机性能试验按机组电负荷分3个工况进行：
工况1：机组600MW负荷；
工况2：机组500MW负荷；
工况3：机组305MW负荷：
各工况下测试引风机的流量、引风机进出口的温度、静压、电动机的输人功率，计算引风机的全压效率，比功，并绘制烟道阻力特性曲线.
这次引风机性能试验结果均参照DL/T469-2004《电站锅炉风机现场性能试验》中的相关公式进行计算，计算所用的试验数据均采用测量数据的平均值.试验中选取电动机效率为96.9%，联轴器传动效率为98%.
此次试验的测量及计算结果见表4.
炉引风机改造后性能试验结果
序号 名称 单位 工况1 2 机组电负荷 测量位置 MW A 600 B A 500 B A 305 B3 流量测量面静压 Pa 4540 4505 3365 0.966 -3324 2039 92 -20155 4 流量测量面密度 流量测量面风速 m/s 0.958 11.83 0.951 12.25 0.966 11.21 11.74 9.07 9.11 946 7 流量测量面流量 风机进口静压 ²/s Pa 397.44 -4650 411.71 -4610 376.73 3460 394.3 -3380 304.91 2120 306.09 20508 风机进口动压 风机进口风速 Pa 299.53 319.16 271.3 23.69 296.63 24.79 182.79 19.17 183.29 19.259 10 风机进口全压 m/s Pa 24.99 4350 25.89 4291 3189 3083 1937 18671 12 风机出口静压 风机出口动压 Pa Pa 184.69 3610 195.34 3490 168.15 2770 185.02 2460 117.24 1665 116.98 162013 风机出口全压 Pa Pa 8145.2 3794.7 3585.3 7976.2 2938.2 6126.8 5728.4 2645 3719.4 1782.2 3603.7 173714 15 风机质量流量 风机全压升 vh 1370.9 1410.3 1310.2 1370.6 1090.8 1090.116 17 风机全压效率 比功 Nm/kg % 87.17 8256 86.34 8110 85.44 6174 83.75 5778 77.67 3706 75.3 3595
依据试验和计算数据，绘制#4炉引风机改造后烟道阻力特性曲线如图2所示.
图2烟道阻力特性曲线
图2中红色曲线为A、B引风机所对应的烟道阻力特性曲线，曲线沿纵坐标自上而下三个点所对应的工况分别为机组电负荷600500305MW.
在机组电负荷600MW工况下，A引风机全压效率是87.17%，全压升8145.2Pa，比功8256Nm/kg；B引风机全压效率是86.34%，全压升7976.2Pa，比功8110Nm/kg.
在机组电负荷500MW工况下，A引风机全压效率是85.44%，全压升6126.8Pa，比功6174Nm/kg；B引风机全压效率是83.75%，全压升5728.4Pa，比功5778 Nm/kg.
在机组电负荷305MW工况下，A引风机全压效率是77.67%，全压升3719.4Pa，比功
3706Nm/kg；B引风机全压效率是75.30%，全压升3603.7Pa，比功3595Nm/kg.
以上述试验计算数据和引风机厂家提供的风机性能曲线为基础，得出如下结论：
（1）这次试验测得各工况下2016年新改引风机全压效率均较高，达到了设计要求. （2）试验期间，2016年新改引风机运行工况处于设计安全运行区间.（3）试验期间，A引风机全压效率均大于B引风机，且负荷越低差异越明显.流量存在细微的偏差，B侧略大于A侧.大于实际运行中引风机的全压升，选型参数合理，
（4）电除尘出口（引风机人口）A、B两侧烟气
烟气量与实测值基本一致，且选型参数全压升均 （5）各工况下2016年新改引风机选型参数风机设计安全裕量充分.
参考文献
[1]周冲.600MW火电机组NOx分级控制技术应用[2]罗客，陈冬林，刘创，等.火电厂SCR烟气脱硝 [J].应用能源技术，2015（5）：23-26.反应器模拟系统设计与应用[J].热力发电，2011，40(2) :44 47.[3]徐明厚，那楚光，燃煤锅炉燃烧过程与NO.排放的 模型与数值计算[J].工程热物理学报，2001，22(2) : 249 252.[4]王贺岑，白红涛，许明峰，等，锅炉引风机选型改造的可靠性分析[J].中国电力，2010（1）：23-26.
