杨宇龙 杨彩萍
江西远达环保有限公司 江西 南昌 330000
摘要：烟气脱硫装置的氧化风机形式目前多采用罗茨风机，运行噪声大，风量固定不可调节，电耗高，维护成本高，不利于系统的精细化调整。当前烟气治理如何在保证环境效益、社会效益的同时，达到较好的经济效益是企业面临的一大问题。本文重点阐述“新设备、新技术”在烟气治理节能降本工作中的运用，在保证出口环保指标达到国家标准的同时，达到降本增效的目的。
关键词：罗茨风机；空气悬浮；改造；节能降本
0 引言
国家电投江西某发电厂2×660MW机组脱硫装置于2012年投产，每套脱硫装置配置了3台罗茨风机，为长沙鼓风机厂生产，每台设计出力8500Nm3/h（2运1备），与主设备同时投入生产。
为响应国家煤电节能减排升级与改造行动，该厂于2016年实施了超低排放脱硫改造。脱硫装置设计参数为：在锅炉100%BMCR工况，设计煤种烟气量， FGD入口SO2浓度3500mg/Nm3时，脱硫效率大于99%，出口SO2浓度小于35mg/Nm3。
1改造的必要性
由于罗茨氧化风机部件磨损导致风机振动超标，振动值长期在11～13mm/s波动，运行稳定性差，故障率高，已进行多次维修和更换配件，影响机组运行的安全性和可靠性。为改善目前设备现状，降低设备运行能耗与维护费用，提高机组的安全性和可靠性，对氧化风系统进行换型改造是必要的。
2 改造的可行性
近年来空气悬浮离心鼓风机发展日臻成熟，空气悬浮离心鼓风机运行缺陷少、维护方便、节能显著且噪音小，可提高机组的安全性、可靠性、经济性。该厂于2020年12月31日开始进行氧化风机换型改造，#1、#2脱硫装置分别拆除两台罗茨氧化风机，各加装一台空气悬浮离心风机。2021年4月25日，#1、#2新增空气悬浮氧化风机投入运行。根据机组负荷、入口SO2及吸收塔浆液品质进行风机运行频率调整，最高时风机运行频率为75%,最低频率为65%,风量可满足系统运行需求。
（1）原罗茨鼓风机参数
序号 项目 单位 A/B/C
1 制造厂家 长沙鼓风机
2 型式/型号 罗茨风机
3 流量 Nm3/h 8500
4 转速 r/min 980
序号 项目 单位 A/B/C
6 出口最高压力 KPa 80
7 进气温度 ℃ ＜40
8 出口氧化空气温度 ℃ 100
氧化风机电机
1 制造厂家 湘潭电机股份有限公司
2 型号 YKK450-6
3 转速 r/min 991r/min
4 额定功率 kW 355
5 额定电流 A 44.9
（2）空气悬浮离心风机参数
名称
空气悬浮永磁变频离心氧化风机
参数
风机主要性能参数
风机型号
TB300-1.0
风机转速 r/min
34600
进气压力 kPa(g)
101
进气温度℃
-5—45
额定流量 m3/min
140
与原风机等压力运行流量m3/min
148
额定压力 kPa(g)
100
名称
空气悬浮永磁变频离心氧化风机
参数
运行出口压力 kPa(g)
90
冷却方式：
风冷
排气温度℃
90-125
轴功率 kW
220.5
运行功率 kW
211
3 运行节能收益分析
（1）从氧化风机电耗口径节能分析，抽取改造前后机组运行小时数相同的月份比较（2021年1月与2021年5月）。
（2）2021年5月#1塔空气悬浮氧化风机运行小时数：731h，#2塔空气悬浮风机运行小时数:710h，空气悬浮风机平均每小时功率P=√3*380V*314A*cosφ（0.7）=145kW，#1、#2空气悬浮氧化风机总耗电量=145*(731+710)=20.89万KW/h。
（3）2021年5月#1塔罗茨风机运行小时数:24.94h，#2塔罗茨风机运行小时数:12.97h，罗茨风机平均功率P=1.732*6000V*31A*0.8=257.72Kw，#1、#2塔罗茨风机总耗电量=257.72*(24.94+12.97)=0.976万KW/h。
（4）2021年5月#1、#2塔氧化风机总耗电量=20.89+0.976=21.866万KW/h。
（5）取2021年1月机组未停，#1、#2罗茨风机全工况运行数据对比如下：1月#1塔罗茨风机运行小时数738.27h，#2塔罗茨风机运行小时数743.78h，罗茨风机平均功率P=1.732*6000*31*0.8=257.72KW，#1、#2塔罗茨风机总耗电量=257.72*(738.27+743.78)=38.2万KW/h。
（6）故计算得出：1月与5月氧化风机耗电量数据对比，5月空气悬浮风机运行节约电量=38.2-21.866=16.334万KW/h，折算节约电量费用=16.334万KW/h*0.3893元/kwh=6.36万元。
4 检修维护成本分析
（1）日常维护对比：空气悬浮离心风机基本免维护，只需在日常运行中，定期更换风机滤棉和滤芯。风机滤棉每周更换一次，单台每次更换面积约1.5㎡，滤棉单价12.5元/㎡，每年共需要0.2万元；风机滤芯每三月更换一次，单台每次更换滤芯费用0.18万元，每年共需要1.44万元。
（2）罗茨风机在运行中需定期更换油脂等日常维护保养，暂按每年1万元/台计算，改造后罗茨风机由原来的6台保留2台，每年可节约维护费4万元。
（3）等级检修对比：由于空气悬浮离心风机核心部件属于整体封装，等级检修无需安排解体检修。
（4）罗茨氧化风机检修人工费为1.05万/台，材料费约0.8万/台，改造后罗茨风机由原来的6台保留2台，按照每年安排一次等级检修计算，可节约检修人工费4.2万，检修材料费3.2万元，共7.4万元。
5 总体评价
从安全稳定性角度进行评价：空气悬浮风机投运以来，#1塔空气悬浮氧化风机已经连续运行789h，#2塔空气悬浮风机已经连续运行768h，空气悬浮离心鼓风机运行缺陷少、维护方便、噪音小，可提高机组安全性、可靠性。
从经济性角度进行评价：本次氧化风机改造项目完成后，根据2021年1月与5月风机改造前后耗电量数据对比得出，改造后每月空气悬浮风机运行可节约电费约6.36万元，每年可节约电费约76.32万元，可节约维护和检修费约9.96万元，每年共计节约86.28万元，节能降本收益效果显著。
综上：氧化风机改造后，脱硫系统在安全稳定运行方面、经济性方面均有所提高。