燃煤电厂脱硫系统浆液循环泵变频改造过程及应用分析研究-第3页-北极星火力发电网

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#4E浆液循环泵改造前为工频泵，额定功率为1000Kw，额定电压为6000V，额定电流125.9A，额定转速为595rpm。在实际运行工程中，实际输入电压为6500V，正常运行电流为94A，功率因数0.8，实际输出功率为846kW。#4E浆液循环泵经变频改造后，其转速可实现连续变速，功率因数达到0.96。例如在转速为550rpm时，其运行电压和电流分别为5600V和66.0A左右，输出功率为615 kW，输出功率较改造前可降低231kw。由于功率与转速的三次方程正比，因此调节转速对于功率的影响非常乐观。

图6为大唐环境三门峡项目部#4脱硫改造前后5台浆液循环泵的投运率统计，其中改造前统计到的运行小时数为3461小时，改造后的运行小时数为232小时，由于改造后运行时间相对改造前较少，统计数据相比改造前可能误差稍大，但改造后负荷和入口硫份以全面覆盖改造前，综合来说，亦具有一定的可信度。

图6. 大唐环境三门峡项目部#4脱硫改造前后浆液循环泵投运率统计

从图6可以看出在改造前后各浆液循环泵的投运率发生了变化，其中变化最大是#4B浆液循环泵，由改造前的48.5%降低到1.1%，而#4B浆液循环泵的额定功率为1250kw，在一定程度上能够节约能耗;此外#4C浆液循环泵改造前后投运率一直最高。#4E浆液循环泵的投运率由改造前的83.6%增加到99.5%，但#4E浆液循环泵的平均运行电流却从94A降低到了70.2A，运行电压也从6.5kv降低到了5.74kv，这与厂家推荐的46Hz最大允许频率稍有差距(电流为67A)，这需要在后期长期的运行实践中摸索经验，这部分是节能的核心，也是节能最大的一部分。由于改造后的运行数据仅有232h，其统计存在一定的误差，下面以两种方式预估改造前后的浆液循环泵年节电量。

假设脱硫年运行时间为5000小时，方法一按照改造前各浆液循环泵投运率计算节电量，其本质就是单独计算#4E浆液循环泵改造后的节电量。由于浆液循环泵的变频改造，浆液循环泵的组合方式必定发生变化，方法二将按照变频改造后新的浆液循环泵投运率计算节电量，但由于改造后运行时间较短，可能会存在一定的误差，其相关数据见表2。

表2. #4浆液循环泵改造前后电耗对比(按年运行5000小时计算)

通过表2可以清楚的看到，#4E浆液循环泵改造后具有很好的节电效应，如按方法一所计算，在各浆液循环泵投运率不变得情况下，#4E浆液循环泵年节电量约73.84万千瓦˙时;按方法二所计算，其年节电量约115.44万千瓦˙时，小于厂家给出的121.1万千瓦˙时，但差别不大。由于目前改造后的脱硫系统运行时间较短，各循泵的重新组合仍在探索之中，但可以肯定的是浆液循环泵的组合与改造之前必定不同，各个浆液循环泵的投运率也必定不同。按照实际运行经验，运行时间越长，越能体现改造的节能型，初步估计#4E浆液循环泵的变频改造会使年节电量大于115.44万千瓦˙时。随着#4E浆液循环泵的长期运行与摸索，变频泵与工频泵的组合试验与摸索，若按目前的节电量推算全年节电量只能达到其90%来计算，其年节电量不低于128.27万千瓦˙时，当日全年节电量仍需要通过实践来计算，负荷率、入炉煤粉等均影响节电量，推算存在一定的误差。

此外，变频泵的改造不止在浆液循环泵节电上有贡献，会对其他系统也产生优化作用。例如石灰石供浆系统、制备系统、脱水系统等，预计年节约电量在125~ 135万千瓦˙时左右。

5、变频改造在特殊工况下的实践

变频泵的改造除了能够降低成本，减少电耗之外，其优秀的转速连续调节能力在一定工况下起着非常重要的作用。2017年7月24日06:20~ 7月24日12:20，因主机磨煤机原因，#4机组负荷突降至340 MW，吸收塔入口硫份降至1200 mg/Nm3左右，#4吸收塔ADE浆液循环泵运行，出口SO2浓度急剧下降至6.78 mg/Nm3，运行人员选择停运#4C浆液循环泵，其后SO2浓度仍偏低，脱硫系统面临着低排放、高耗电的困境，如果这种工况去发生在变频改造之前，维持AE两台异段浆液循泵的正常运行，出口SO2平均浓度仅为11.13 mg/Nm3，不仅会造成电量浪费，而且还面临着因排放低而被考核的问题。

而#4E浆液循环泵的的变频改造正好派上用场，通过调整#4E浆液循环泵的转速，将其维持在550rpm~ 580rpm之间，运行人员轻松的将排放控制在合理的范围内，6小时SO2平均浓度为27.02 mg/Nm3，6小时内#4E浆液循环泵平均电流为70.3A。通过计算可知改造前6小时内A、E浆液循环泵的耗电量为11725.5 kw˙h;而改造6小时内A、E浆液循环泵的耗电量为10671.3 kw˙h，6小时共节电约1054.2 kw˙h。由此可见，在低负荷低硫份的工况下，#4E浆液循环泵的变频改造对于脱硫系统的调节具有重要的意义。

四、浆液循环泵变频改造的推广性

通过对#4E浆液循环泵变频改造及试验，可以总结以下的结论，具有较大的推广性。

1、#4E浆液循环泵变频改造后满转速运行72小时试运期间，运行安全平稳，各项参数正常，能够达到甚至超过改造前的浆液循环泵。

2、#4E浆液循环泵变频改造后的当前安全转速建议为490~ 600rpm，低于480rpm泵轴振动较大，出力突降。

3、#4E浆液循环泵变频改造后当转速由600rpm降低至570rpm，SO2排放浓度增加约2mg/Nm3左右;当转速从570rpm降低至540rpm时，SO2排放上涨约4mg/Nm3左右，当转速由540rpm降低至510rpm时，SO2排放上涨约4mg/Nm3左右.综合来说，#4E浆液循环泵转速调整对转速SO2排放影响在500~ 570rpm之间有较好的线性关系，每降低30rpm，排放可能会上涨2~ 4 mg/Nm3;低于500rpm排放可能上涨较大，而高于570rpm，影响则不甚明显。

4、#4E浆液循环泵改造后具有很好的节电效应，在很大程度上能够降低成本，按脱硫系统年小时运行5000小时计算，预测节电量在125~ 135万千瓦˙时左右。

5、#4E浆液循环泵在变频改造后，脱硫运行调整的适应性更加广泛，尤其在低负荷低硫份下变频泵的投入对调节起到非常好的优化运行作用。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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