高效電機降低排放
某歐洲電站的工程師希望降低FGD裝置的SO2排放量,同時(shí)保證脫硫效率。因此他們安裝了兩臺用于驅動(dòng)增壓風(fēng)機的大型電機和一臺吸收塔循環(huán)泵,以確保電站的環(huán)保形象和名聲。
英國的Ratcliffe電站是英國最高效的火電站之一,所安裝的4套500 MW的發(fā)電機組的發(fā)電能力達2000 MW,可滿(mǎn)足150萬(wàn)個(gè)家庭的用電需求。該電站占地700英畝,已經(jīng)運行了40多年。
該電站非常重視他們的環(huán)境責任,確保對周?chē)貐^的影響降到最小。除了在廠(chǎng)區周?chē)N植大量的樹(shù)木和灌木,還采取了其他各種措施提高廠(chǎng)區的生態(tài)價(jià)值。電站的煙氣脫硫(FGD)裝置于1993年試運轉,是降低SO2排放的核心,同時(shí)還可以產(chǎn)生商業(yè)品質(zhì)的石膏。
煤炭通過(guò)有軌火車(chē)輸送到工廠(chǎng)內
電站將效率看作頭等大事,選購電機時(shí)將能效和維護需求作為主要準繩。
“參觀(guān)過(guò)電站的人都會(huì )為這里如此注重效率而驚訝,但是當他們得知我們必須要為電力生產(chǎn)過(guò)程中所使用的能量買(mǎi)單時(shí),通常會(huì )更加驚訝。因此,我們使用的電量沒(méi)有實(shí)際需要的多。”Ratcliffe 電站的電力工程師Chris Bennett說(shuō),“更重要的是,要將工廠(chǎng)對環(huán)境的影響降至最低,避免電力中斷,電機等關(guān)鍵設備必須穩定可靠。”
平穩的運行
Ratcliffe電站的所有者、電力和天然氣專(zhuān)家E.ON公司決定安裝兩臺新的大型WEG電機。第一臺要安裝的電機是一臺6150 kW,10極,11kV的WEG M系列的MGF 1000型電機,機座尺寸IEC 1000,用于驅動(dòng)FGD工廠(chǎng)的增壓風(fēng)機。該電機的輸出扭矩超過(guò)10萬(wàn)Nm,是該電廠(chǎng)目前所安裝的最大型的WEG電機。增壓風(fēng)機用來(lái)驅動(dòng)FGD工廠(chǎng)內的廢氣。
第二臺電機也是一臺MGF高壓電機,用來(lái)驅動(dòng)一臺FGD吸收塔上的循環(huán)泵
第二臺電機是一臺較小的MGF高壓電機:750 kW,4極,3.3 kV,機座尺寸IEC 400,用來(lái)驅動(dòng)一臺FGD吸收塔上的循環(huán)泵。
這些泵以8000噸/小時(shí)的速度將石灰石漿液輸送到50米高的噴淋塔上并噴淋到廢氣中。
據報道,兩臺電機的效率都很高,較大的電機峰值效率高達96.4%,較小型號的峰值效率達95.4%。WEG電機結構緊湊,堅固耐用,采用鑄鐵機座,而且表面經(jīng)過(guò)耐腐蝕處理,配有電鍍的安裝組件。線(xiàn)圈采用真空壓力浸漬(VPI)技術(shù)用環(huán)氧樹(shù)脂密封。
“WEG電機運轉平穩,我們相信它們的維護需求也會(huì )很低。” Bennett說(shuō),“這些堅固耐用的電機可以在高載荷條件下連續運轉。除了泵和安裝在風(fēng)機上的兩臺大型電機,我們在整個(gè)電站內還安裝了幾臺小型的WEG電機。”
最大的WEG電機為IEC 1000機座尺寸的6150 KW, 10極, 11 KV的M系列電機
FGD工藝
脫硫工藝中要將廢氣通過(guò)熱交換器降溫至90℃以下。然后氣體進(jìn)入噴淋塔,與石灰石漿液相接觸發(fā)生化學(xué)反應,去除SO2,石灰石轉變成硫化鈣(隨后被制成商業(yè)品質(zhì)的石膏)。在該過(guò)程中,還可以去除95%的氯化氫氣體。一旦去除SO2后,氣體會(huì )被重新加熱,從煙囪逸出。
FGD在凈化電站廢氣方面起著(zhù)非常重要作用,因此必須將停機時(shí)間減至最少。也就是說(shuō),工廠(chǎng)內的所有設備必須擁有最長(cháng)的運行壽命,且需要較少的維護。新的電機可以長(cháng)時(shí)間承受外部的環(huán)境,在連續的高載荷下工作。
運行溫度對于電機的效率和使用壽命同樣重要,因此WEG電機同時(shí)采用了內部冷卻回路、外部冷卻散熱片和冷卻風(fēng)機,以確保電機內的最佳溫度梯度。特殊尺寸的軸承延長(cháng)了電機的運轉壽命。WEG電機的運轉速度還能夠實(shí)現動(dòng)態(tài)平衡。在本案例中,標準的平衡轉速有兩個(gè),而且都具有較低的震動(dòng)水平。
WEG電機還采用了壓力油脂釋放系統,可以在電機運轉狀態(tài)下,將舊的潤滑油去除,并補充新的潤滑油,減少由于維護造成的停機。