脱硫系统中氧化风机存在的问题及改造升级(1)

由 **Admin** 周三二月 04, 2015 1:09 pm

2014年9月份国家3部委颁布了《煤电节能减排升级改造行动计划 2014-2020》，因烟气排放在线检测系统完善和强制实施，达不到标准会面临巨额罚款这意味着今后不仅新建燃煤电厂要分区域先后达到近零排放，而且对现有机组也要逐步通过升级改造达到规定的节能减排标准。我国的不少脱硫设备开始于2000年左右，受限于当时的技术水平和资金压力，不少电厂的脱硫设备并没有达到要求，问题多，效率低，面临着急需升级改造。

其中氧化风机的升级换代也是一种必然趋势。

  我国的脱硫系统氧化风机，大部分采用罗茨风机，也有部分采用进口多级离心风机，这些设备，近年来出现问题较多。类似这样的情况近年来层出不穷。常见的问题主要有：

1、故障率高。

由于我国在脱硫设备选型、制造缺乏经验和技术积累，在几年前蜂拥而上的脱硫项目中，不同程度存在选型不合理、设备质量不过关等问题，这些问题这几年逐渐暴露出来，不少电厂的氧化风机都面临着频繁检修，频繁更换的问题。

2、噪音大。

罗茨鼓风机由于其原理特性，噪音较大，且气流不平稳。为了减少噪音，需要在已有厂房内再设隔音棚，即便如此，仍旧是厂区最大的噪音源之一。

3、维修成本高。

为了避免国产罗茨风机的弊端，部分厂家采用了进口多级离心鼓风机，但造价成本高，备件价格高，周期长，由于选型问题或适配性问题，仍然存在不少问题，可靠性也没有预想中那么好，令许多电厂苦不堪言。例如魏桥厂后来虽然采取了措施，但由于选型问题，设备寿命等问题，每100小时就需要更换润滑油，造成了很高的运行成本，并且零部件的更换也非常麻烦。

4、效率不高。

罗茨鼓风机效率一般在70%左右，多级离心鼓风机效率75%左右，相比高速单级离心鼓风机而言，低不少。高速单级离心鼓风机效率可达85%-90%。

5、出口温度偏高。

有于罗茨、多极风机在压缩过程中对空气反复做功，同时由于效率不高，能量损失更大，会导致空气的温升更多，所以更容易出现出口温度偏高的情况。



火电厂烟气脱硫工程采用的较为成熟的石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中，设备的选型将直接影响整个工程投资的经济性和技术性。作为整个脱硫运行中比较关键的设备，氧化风机的选型是否合理，直接关系着整个工程的投资及运营效果。



目前的石灰石-石膏湿法烟气脱硫工程中常用的氧化风机有罗茨鼓风机（双叶、三叶）和离心鼓风机（多级离心、单极离心）

一、罗茨鼓风机的工作原理及特点

罗茨鼓风机属于容积式气体压缩机，输送的风量与转数成比例。其工作原理是：由两个叶轮（或三叶）在箱体内互为反方向匀速旋转，使箱体和叶轮所包围着的一定量的气体由吸入的一侧输送到排出的一侧。

罗茨鼓风机（效率70%左右）

罗茨鼓风机的主要特点是：1）叶轮和轴为整体结构，且叶轮无磨损，风机性能持久不变，可以长期连续运转；2）具有硬排气特性，压力变化时，流量变化很小，在设计压力范围内，管网阻力变化时其流量变化很小，适用于在流量要求稳定而阻力变化幅度较大的工作场合；3）由于罗茨鼓风机在工作过程中存在冲击脉动，导致罗茨鼓风机噪声较高，会给周围环境带来极大的影响。

目前国内的电厂脱硫工程大多选用国产罗茨鼓风机。由于国内制造工艺的局限，国产罗茨鼓风机存在相对噪声更大、振动偏大、效率偏低、本体漏风率偏高（约10%）等缺点，其风量调节只能采用变频调速和出风管放气的方式。由于其振动较大，罗茨鼓风机的布置需要增加减振措施。三叶罗茨鼓风机相对于传统的双叶风机，在一定程度上提高了其在阻力较大工作场合的适应性，风机效率也有一定的改善。

二、单级和多级离心鼓风机的工作原理及特点

离心鼓风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械。离心鼓风机又分为多级低速和单级高速两种。其工作原理是根据动能转换为势能的原理，利用高速旋转的叶轮将气体加速，然后减速、改变流向，使动能转换成势能（压力）。在单级离心鼓风机中，气体从轴向进入叶轮，气体流经叶轮时改变成径向，然后进入扩压器。在扩压器中，气体改变了流动方向造成减速，这种减速作用将动能转换成压力能。压力增加主要发生在叶轮中，其次发生在扩压过程。在多级离心鼓风机中，用回流器使气流进入下一叶轮，产生更高压力。由于离心鼓风机是依靠提高空气的流动速度即空气动能来压缩空气提高压力，所以要获得同样的压力，单级离心鼓风机的叶轮必须要比多级风机的转速高数十倍，通常情况下多级离心鼓风机的转速只有数千转，而单级离心鼓风机的转速可以高达万转以上。

离心鼓风机的主要特点是：1）结构相对紧凑，占用场地面积较小；2）运行平稳：优化设计的叶轮使轴向力减小到最低程度，且有高效的叶轮，并经静动平衡校正，使整机运行平稳，在不加任何减振装置的情况下，轴承振幅≤0.04mm；3）噪声低，风机运行时，无任何机械摩擦，采用合理叶片形线使噪声降到最低。离心鼓风机产生的噪声是高频噪声，只要有障碍物，即可隔音，所以风机房外几乎无噪声。

在目前电厂脱硫实际工程的应用中，离心式风机有随吸收塔液位变化流量波动较大等特点，需配备相应的风量调节装置。且由于压力的提供在很大程度上依靠转速的提高，而转速的提供受到平衡、润滑及材料性能等多方面的限制，所以单级离心鼓风机的控制和维护保养特别重要，必须同时配套单独的润滑油站，使得风机结构复杂，故障点增加。