高效電機(jī)降低排放

2010-01-15 E.ON公司 Ratcliffe電站

  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(qū)動增壓風(fēng)機(jī)的大型電機(jī)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(jī)組的發(fā)電能力達(dá)2000 MW,可滿足150萬個家庭的用電需求。該電站占地700英畝,已經(jīng)運(yùn)行了40多年。

  該電站非常重視他們的環(huán)境責(zé)任,確保對周圍地區(qū)的影響降到最小。除了在廠區(qū)周圍種植大量的樹木和灌木,還采取了其他各種措施提高廠區(qū)的生態(tài)價(jià)值。電站的煙氣脫硫(FGD)裝置于1993年試運(yùn)轉(zhuǎn),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。

煤炭通過有軌火車輸送到工廠內(nèi)

煤炭通過有軌火車輸送到工廠內(nèi)

  電站將效率看作頭等大事,選購電機(jī)時(shí)將能效和維護(hù)需求作為主要準(zhǔn)繩。

  “參觀過電站的人都會為這里如此注重效率而驚訝,但是當(dāng)他們得知我們必須要為電力生產(chǎn)過程中所使用的能量買單時(shí),通常會更加驚訝。因此,我們使用的電量沒有實(shí)際需要的多。”Ratcliffe 電站的電力工程師Chris Bennett說,“更重要的是,要將工廠對環(huán)境的影響降至最低,避免電力中斷,電機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備必須穩(wěn)定可靠。”

平穩(wěn)的運(yùn)行

   Ratcliffe電站的所有者、電力和天然氣專家E.ON公司決定安裝兩臺新的大型WEG電機(jī)。第一臺要安裝的電機(jī)是一臺6150 kW,10極,11kV的WEG M系列的MGF 1000型電機(jī),機(jī)座尺寸IEC 1000,用于驅(qū)動FGD工廠的增壓風(fēng)機(jī)。該電機(jī)的輸出扭矩超過10萬Nm,是該電廠目前所安裝的最大型的WEG電機(jī)。增壓風(fēng)機(jī)用來驅(qū)動FGD工廠內(nèi)的廢氣。

第二臺電機(jī)也是一臺MGF高壓電機(jī),用來驅(qū)動一臺FGD吸收塔上的循環(huán)泵

第二臺電機(jī)也是一臺MGF高壓電機(jī),用來驅(qū)動一臺FGD吸收塔上的循環(huán)泵

  第二臺電機(jī)是一臺較小的MGF高壓電機(jī):750 kW,4極,3.3 kV,機(jī)座尺寸IEC 400,用來驅(qū)動一臺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(jù)報(bào)道,兩臺電機(jī)的效率都很高,較大的電機(jī)峰值效率高達(dá)96.4%,較小型號的峰值效率達(dá)95.4%。WEG電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,堅(jiān)固耐用,采用鑄鐵機(jī)座,而且表面經(jīng)過耐腐蝕處理,配有電鍍的安裝組件。線圈采用真空壓力浸漬(VPI)技術(shù)用環(huán)氧樹脂密封。

  “WEG電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),我們相信它們的維護(hù)需求也會很低。” Bennett說,“這些堅(jiān)固耐用的電機(jī)可以在高載荷條件下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。除了泵和安裝在風(fēng)機(jī)上的兩臺大型電機(jī),我們在整個電站內(nèi)還安裝了幾臺小型的WEG電機(jī)。”

最大的WEG電機(jī)為IEC 1000機(jī)座尺寸的6150 KW, 10極, 11 KV的M系列電機(jī)

最大的WEG電機(jī)為IEC 1000機(jī)座尺寸的6150 KW, 10極, 11 KV的M系列電機(jī)

FGD工藝

  脫硫工藝中要將廢氣通過熱交換器降溫至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(yīng),去除SO2,石灰石轉(zhuǎn)變成硫化鈣(隨后被制成商業(yè)品質(zhì)的石膏)。在該過程中,還可以去除95%的氯化氫氣體。一旦去除SO2后,氣體會被重新加熱,從煙囪逸出。

  FGD在凈化電站廢氣方面起著非常重要作用,因此必須將停機(jī)時(shí)間減至最少。也就是說,工廠內(nèi)的所有設(shè)備必須擁有最長的運(yùn)行壽命,且需要較少的維護(hù)。新的電機(jī)可以長時(shí)間承受外部的環(huán)境,在連續(xù)的高載荷下工作。

  運(yùn)行溫度對于電機(jī)的效率和使用壽命同樣重要,因此WEG電機(jī)同時(shí)采用了內(nèi)部冷卻回路、外部冷卻散熱片和冷卻風(fēng)機(jī),以確保電機(jī)內(nèi)的最佳溫度梯度。特殊尺寸的軸承延長了電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命。WEG電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度還能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)平衡。在本案例中,標(biāo)準(zhǔn)的平衡轉(zhuǎn)速有兩個,而且都具有較低的震動水平。

  WEG電機(jī)還采用了壓力油脂釋放系統(tǒng),可以在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下,將舊的潤滑油去除,并補(bǔ)充新的潤滑油,減少由于維護(hù)造成的停機(jī)。