脱硫氧化风机常见问题及改造

魏桥某热电厂脱硫车间2号机组投入运行，一切都顺利的进行着。可就在此时， 却相继出现了多台氧化风机故障和损坏的问题，自2011年6月至10月，短短4个月的时间共出现3台氧化风机轴承损坏、2台氧化风机叶轮间隙跑偏、3台氧 化风机油封漏油，其中叶轮间隙跑偏的2台风机均伴有叶轮和墙板出现裂缝的现象，风机已无法修复。氧化风机在整套脱硫系统中起着举足轻重的作用，主要是向吸收塔浆池提供足够的氧气，促使石膏形成。这些故障会直接导致脱硫效率降低并使吸收塔内产生结垢，最终使整套脱硫系统无法正常运行。 截止2011年10月底，四台机组脱硫系统已无氧化风机可用，脱硫车间氧化风机失去作用已成了不争事实。而氧化风机进口备品采购供应周期长，价格高，供应商提供手册与实物不附等一系列问题又使备品不能及时跟进，事态变得异常严峻。经过分析，得出的结论是设备选型不合理，且设备可靠性适应差造成的。 我国的脱硫系统氧化风机，大部分采用罗茨风机，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鼓风机，虽然产品比国产好不少，但备件价格高，周期长，另许多电厂苦不堪言。另外，进口鼓风机虽然本身质量不错，但由于选型问题或适配性问题，仍然存在不少问题。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。不论是罗茨风机还是多极离心风机，都存在效率不高的问题。即便是进口多级离心风机，如HIBON、Spencer等，虽然质量可靠，但效率并不高。国产的罗茨风机就更不用说了。目前出现的新型单机高速离心鼓风机，这种风机转速高、噪音低、效率高、通过特殊的叶形和材料，在极高转速下获得高压头，是替代罗茨风机和多级离心风机的理想更新换代产品。一般采用新型的高压头叶片，不仅运行可靠，噪音低，完全满足流量风压要求，还有更高的运行效率。目前，不少电厂倾向于对氧化风机进行改造或更新设备，单机离心鼓风机可能是未来比较普遍采用的一种氧化风机形式。目前具有高速单级离心鼓风机技术和产品业绩的厂家主要有豪顿华、金通灵和沈鼓。相比较而言，豪顿华的高速单级离心风机质量最好，在业内有较好的口碑，但价格较贵，金通灵、沈鼓也具有设计、制造该产品的能力，并也有部分业绩。我做了一些对比，发现他们的主要区别在于：轴承、叶片等转动件质量不同，豪顿华采用进口，而其他厂家采用国产。可以理解价格贵的原因。叶形不同。对风机而言，最负责和技术含量最高的部分其实是叶形的设计。可能各厂家的技术来源不同，研发途径也不一样，各公司都有自己的不同叶形。叶形决定了风机性能。个人认为，豪顿华的气流导向后弯风机叶形更加合理，无过载动力特性，效率更高，多方效率达87%。脱硫氧化风机因其压头高，风量大等特点，目前行业内大都采用罗茨风机，而离心式氧化风机国内脱硫行业相对较少。华电环保系统工程有限公司的项目上，首次离心式鼓风机作为脱硫氧化风机成功应用，几点体会如下： 一、为了提高离心风机的出口压力，满足脱硫氧化风的需要，离心鼓风机采用多级形式（D型系列），可以形象地认为三台风机串联，该多级鼓风机与二级罗茨风机不同，二级罗茨风机实际上就是两台罗茨风机串联，而多级鼓风机是一台风机，其内部叶片是同轴多级叶片，和汽轮发电机的形式近似。各级叶轮对流道内气体做功，在离心力的作用下，产生压力和动能。一份资料上说气体压力2/3由叶轮产生，1/3由扩压器定子产生。不论是多级离心风机还是二级罗茨风机，都存在效率低的问题，为何效率偏低，可以简单理解为：气体在不同压力等级之间传递时会有能量损失。采用单级高速离心鼓风机，可以大大提高效率。 二、为了保证风量和压力，单级离心鼓风机其转速比一般风机转速要高的多，被称为高速鼓风机，为了实现高速加设增速器，使其转速达到6-7000转，有的甚至达到10000转，变速器以固定的传动比满足鼓风机运行转速。由于转速高，对轴承、叶轮、润滑系统等提出了更高的要求。所以在选择时应特别注意这些转动部件的可靠性，在可能的条件下尽量采用进口部件，目前国产的质量和进口相比还有差距。 三、从理论上而言，单级鼓风机比罗茨风机和多级鼓风机噪音要低，但实际有些厂家制造的单级高速鼓风机仍有较大噪音，原因大致有：叶轮设计不合理、动平衡不好、安装问题等等。在设备选型、设计、制造、安装过程中要注意这些问题，尽量选择口碑较好的厂家。 总而言之，未来几年，在脱硫设备改造和新上脱硫项目中，单级高速离心鼓风机势必取代罗茨风机、多级离心风机成为脱硫氧化风机的主流。